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无人机遥感技术在工程测量中的应用姜荣华

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：姜荣华

[导读] 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[1]。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。

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摘要：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[1]。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。本文主要分析无人机遥感技术在工程测量中的应用
关键词：测绘工程；无人机遥感技术；控制措施
        引言
        随着高新技术的发展，计算机、通信技术不断更新，我国无人机产业取得了巨大的成绩，尤其是在遥感测绘方面，借助无人机平台的应用为各个行业提供了更快、更优的测绘服务保障。无人机遥感技术是一种新型应用测绘技术，在机动性、灵活性方面优势较为显著，测绘效率高、经济性好，可胜任快速实时对地调查监测任务。文章着重围绕此技术展开详细分析。
        1、测绘工程测量中无人机遥感技术的技术特点
        1.1效率性
        在工程实践中中无人机的遥感技术的使用及应用产生的效率是极高的，且节省大量的时间，在平时的作业时，能够保证实时数据传输的特点，即在短时间内就可以实现对区域测绘的处理，也能够促进测绘作业效率的进一步提升。故被应用广泛。此外，无人机遥感技术的高效性还能够有效控制测绘作业的成本，并能够进一步提升整体测绘工程开发进度。
        1.2安全性
        就传统工程测绘测量作业而言，其在实际实施中，主要是借助于人工方式来开展实地探测。此种方式在现场测绘过程中对于测绘仪器过于依赖，且也不能有效的保证测绘工程的作业效率以及测绘过程中的安全系数，而且还会造成作业成本投入过大，以及人力、物力成本投入过多等。而在测绘工程测量中应用到无人机遥感技术，其技术的主要特点即为安全性。主要体现在测绘工程在实施测绘作业过程中，无需要人工方式来进行实地测量，其可以借助于人为操控，远距离飞行，来对所需要测量的地块进行测量，数据传输便捷、快速且安全。对工程中的安全施工得到了很好的保障和推广。也让传统人工操作的误差得到了有效的减少。无人机遥感技术产生的效应是积极的。
        2、无人机遥感技术在工程测量中的应用流程
        2.1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。
        2.2航空摄影
        无人机飞行受外界环境的干扰较小，但是为了保证测量效果，应该提前掌握测区地形地貌信息，明确山峰、水域、建筑、构筑物等地形要素分布情况，合理设置航线，再根据测区的风力、风向、降雨、起雾、云系高度、光照强度、太阳高度角等信息，选择合适的工作时间，天气晴朗、风阻低、云雾少、大气透明度高且无尘沙飞扬的天气是最适宜的，无人机飞行期间，不断调整相机的焦距、像幅，以获取最佳的航拍影像。
        2.3内业测图和外业测绘
        进行内业测图时，可以基于像控点，以及空中三角测量所得测图控制点、平面坐标、高程等信息，调整测量方案，植被覆盖区域需补测，并根据植物高度修正绘图数据。遇到建筑、电线杆等独立物体时，进一步精准测量，利用相关软件制作格式地图。在打印出来的地图上，基于国家测绘工程测量标准进行外业测绘，实时修正测量结果，再按照统一标准，标注出通信线路、标注电缆、转折点等地标物，标明公路等级、宽度、类型等信息，精准定位绘制出桥梁、涵洞等构筑物，将误差控制在0.5m以下。

        3、无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用
        3.1无人机遥感技术在低空作业中的应用
        由于测量及绘图工作涉及的区域多为低云层、低能见度、高海拔以及无人机起飞着陆条件比较差的山区，因此测量及绘图工作的内容是比较繁杂的。低云层的测量以及绘图工作可以进一步结合遥感技术来完成航拍摄影任务，进而精确获取相应区域的图像数据。其中，应用遥感技术可以发挥出技术应用的价值，得到精确的数据记录，完成所需的绘图目标。当然，无人机遥感技术的应用价值不仅仅体现在此方面，其还能有效处理紧急情况，在特定工作空间中提升测量人员的应对能力，使测量人员能够在低空作业时快速完成测量及绘图工作。还应在原有的无人机低空航测系统中开发更多功能，进一步优化与创新无人机中的特有飞行检查系统及低空数码相机系统，以此校正软件以及图片，达成科学合理的覆盖关系。借助机械变形虽然可以改善无人机低空航测系统中的广角相机的自稳定功能，但面对不断提高的自动控制需求，仍需要进一步提高测绘工程测量中的测量及测绘技术。对于越发复杂的无人机低空航测系统，势必要通过计算机软件来达成最大化自动控制的目的，以此实现精确处理，生成精准度、清晰度高、分辨率高的记录数据。
        3.2无人机遥感技术在恶劣环境中的应用
        众所周知，一切计划的实施都不可避免受到地理条件的限制，导致其效果大打折扣。如航空摄影技术，尤其在山峰较高或较深的云层中，应用传统的航空摄影测量技术不能精准并全面地捕捉地理信息。而应用无人机遥感技术就可以不用受到地理条件的限制，精确并全面地捕捉各点的地理信息。通过低空无人机测绘技术的实际测量，可进一步提升测绘项目的质量。无人机遥感技术融合远程感知技术，能够进一步获取图像数据。将无人机遥感技术应用到城市规划、实际移动及自然资源的开发中，可充分发挥无人机遥感技术的应用机制。同时，随着测量技术的不断进步，借助无人机测绘技术测量地形复杂的区域，可使获取的数据更精准，其测绘范围也更广。因此，应全方位提升测量技术的服务能力，进一步达成降低测量成本的目的。
        结束语
        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。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]晏磊,廖小罕,周成虎,等.中国无人机遥感技术突破与产业发展综述[J].地球信息科学学报,2019,21(4):476-495.
[2]王洛飞.无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J].测绘与空间地理信息,2014,37(2):217-219+222.
[3]王光彦,姚坚,李登富,等.低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2016,39(5):113-115+118.