无人机遥感技术在工程测量中的应用

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年35期   作者:王晓凤
[导读] 现阶段,我国科学技术水平显著提升,在这样的背景下,
        王晓凤
        身份证号:61052819860817****
        
        摘要:现阶段,我国科学技术水平显著提升,在这样的背景下,无人机在民用领域快速推广,凭借其良好的机动性、环境适应性以及经济性,成为新一代的遥感测绘技术应用的飞行平台。文章首先对无人机遥感测绘技术研究背景进行分析,然后就无人机遥感系统组成与测绘技术要点展开详细论述,最后围绕某公路测绘项目具体论述了无人机遥感测绘技术在工程测量中的应用情况,可为相关研究人员提供有价值的参考。
        关键词:无人机;遥感测绘;工程测量
        引言
        工程测量是指在城建、交通、地质、房地产、水利、电力、航天、能源等工程项目建设过程中,利用现代化测绘技术,获取地形、建筑物及构筑物等资料,为工程设计、施工、营运管理提供信息支持的测量工作。工程测量工作量大,应用无人机遥感技术,能够有效提升其工作效率,获取精准的遥感影像资料,为工程建设提供参考依据,确保工程按时、保质完成,意义重大。
        1无人机技术说明
        无人机技术又被命名为遥感技术,通俗来讲,就是一种新型的控制技术,它的应用要借助多种技术,其中包括遥感、通信和定位等诸多现代技术。无人机技术之所以能被广泛的应用,是因为它具有十分多的优点。例如,具有自动化、智能化等特点,被应用于的领域也十分广泛,无论是影视、农林业,还是军事、地理测绘等领域,都能够看到无人机的身影。目前,随着全球科学技术的发展,无人机技术也随之得到了改进和发展,并且在全球范围内掀起了一股无人机技术潮,使其得到了广泛的应用,成为了现阶段全球科研所重点关注的对象。不得不说,这一技术对于任何一个领域或者一个国家而言都十分重要。从各个领域应用无人机技术的现状来看,无线遥感技术的研究确实得到了一定的突破。从而将无人机技术向前推进,加快了无人机的发展和应用的进程在无人机的软件更新过程中,可以借助网络来完成,使得该工程变得更为简单,更为方便。再加上无人机体积偏小,部件由模块化构成的,这样的设计和组装,使其无论是在维修方面,还是在保养方面。都变得十分方便。因此,无人机技术得到了各行各业前所未有的关注,并选为要首选的作业技术,在完成工程测量、农田布局、航拍和军事勘探等工作中,提拱了极大的帮助。例如,提供了丰富且准确的信息和监控数据。使得我国有关部门在制定一系列政策和规范时,有了一定的参考和依据。
        2无人机遥感系统组成
        近年来,国内无人机遥感领域研究热度居高不下,打造了不少知名品牌,包括亿航、中科遥感、昊翔、华科尔、大疆等,结合《中华人民共和国测绘行业标准》(CH/T1013—2005)要求,无人机遥感系统组成包括七大组成部分。(1)飞行平台:指无人机机体本身,用于搭设导航器、传感器等,常见类型包括固定翼、多旋翼无人机以及无人直升机、无人飞艇。无人机(航空摄影测量)具体应用时需根据测绘项目需求选用,一般情况下满足表1中的各项参数要求即可。(2)飞行导航与控制系统:此系统运行目的是确保飞行平台运行姿态正常,其直接影响遥感数据采集质量。(3)地面监控系统:无人机飞行期间主要由自动驾驶仪控制,地面监控无人机工作状态。(4)任务设备:主要包括数码相机及其控制装置。其被安装于机身任务仓内,用于获取遥感影像。此类相机多数采用非量测相机,控制装置与飞控系统一体化设计,可实现定点、等时间或距离间隔曝光,实时记录曝光时影像经纬度、高度以及飞机姿态等信息。(5)数据传输系统:包括空中与地面两部分。传输距离一般超过10km。(6)发射与回收系统:一般采用地面滑跑发射与回收方法,若是遭遇复杂场地条件时,可使用弹射发射、伞降回收方法。(7)野外保障装备:包括野外运输装备、机械维护装备,是保证无人机遥感测绘工作顺利开展的基本保障。


        3无人机遥感技术在工程测量中的具体应用
        3.1无人机调试
        在测绘工程测量中,应用无人机遥感技术,第一项流程则是无人机调试。在实施无人机调试作业时,主要工序如下:第一,运行调试,需要根据无人机的机型特点和控制的状态,飞行的轨迹来进行调试,会产生相对的结果。也为准确性提供了方便。第二,产生的误差计算,也可以通过相关的软件,地形地貌图,来校准测试无人机的运行坐标。第三,在飞行作业前,要检查无人机的电池存量,一旦电池电量不足就会影响作业要求,及作业的完整性。只有无人机调试合格后,才能实施通讯作业。
        3.2路线和研究领域
        在没有特殊的情况下,对于无人机的飞行时间是有一定限制的,不会超过1h,起飞和降落的时间也计算在其中的话,那么总共留给拍摄的时间最多也只有50min,因此,要对航拍的时间进行控制,以免造成无人机无实际意义的能量消耗。为了将拍摄时间控制在50min以内,需要提前规划好无人机行驶的路线,以便保证最后能够拍摄出高质量的作业。与此同时,要想保证航拍数据的完整性,以及对测量结果的范围有个准确的定位,有必要对整个项目区域进行合理地规划。
        3.3像控点布设与相机检校
        无人机遥感技术于工程测量中,首要的工作就是像片控制点布设,根据工程测量需求实地布设控制点,要想获取更为精准的数据,可加密摄影测量的控制点。一般而言,像控点布设会采取区域网布点的方式,在测区内设计出2条航线,设置12条平高点布设基线,再在航线上布设高程控制点,每条航线布设5条基线。完成上述工作后,根据测量需求选择合适的无人机及上面携带的摄影装备,检查各个装备是否正常运行,检查摄像是否清晰,分辨率是否达标,确认无误后方可起飞。
        3.4无人机拍摄数据的处理
        信息与影像采集结束后,还要对传送回来的情报进行分析,作为工程上的参考,在这一过程中无人机遥感技术同样可以发挥不可替代的作用,在保证情报处理效率的同时,提高情报处理的质量。从以往测绘工程测量技术中可以看出,采用传统技术进行测绘时,信息处理基本上都是由工作人员完成,在浪费了大量时间的情况下,精度没有得到保证,明显不利于测量工作的顺利完成,而采用以科技进步为基础的无人机遥感技术进行信息处理,可以有效避免这一问题。举例来说,当前测绘工程测量对象中最常见的是矿山测量,采用无人驾驶飞机遥感技术对矿山进行测量,可以有效地完成数据采集和拍摄数据的后期处理,给工作人员带来更多的方便。此外,无人机遥感技术与工程测量相结合,工作人员还可以根据被测对象的实际特征和业主的需要,调整测量方案,确保测量结果具有针对性。通过实践对比我们可以发现,无人机遥感技术拍摄的数据处理精度较高,不容易发生数据错误、数据丢失等问题,这样既能提高测量效率,又能避免不必要的资金浪费,这是无人机遥感技术的一大优势。
        结语
        综上所述,近年来飞速发展的无人机遥感测绘技术凭借其机动灵活、高效快速、可适应复杂区域作业等优势,成为传统测量方式的有力补充,其操作相对容易,且运行成本低,具有极大的推广应用价值。实施无人机遥感测绘时,应规范落实前期规划设计、外业测绘以及内业影像处理等各项工作,切实获得精确可靠的测量成果,为相关作业实施提供科学的参考依据。
        参考文献
        [1]王浩学,陈佶翔.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].门窗,2019(11):229,232.
        [2]陈爱华.提高工程测量中无人机遥感技术应用质量的措施[J].住宅与房地产,2019(3):127-128.
        [3]王子卿.无人机遥感监测系统的应用概况[J].农业与技术,2016(2):235,237.
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