浅析无人机测绘成果在公路测量中的应用

发表时间:2021/4/19   来源:《建筑实践》2021年1月第2期   作者:雷志兵
[导读] 我国的公路建设技术越来越发达,与之相应,在公路施工之前进行的公路测量技术也越来越先进。在当前的公路测量工作中,无人机测绘技术发挥着重要的作用。
        雷志兵
        中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北宜昌 443000
        摘要:我国的公路建设技术越来越发达,与之相应,在公路施工之前进行的公路测量技术也越来越先进。在当前的公路测量工作中,无人机测绘技术发挥着重要的作用。公路测量中使用无人机技术能够使得测量工作更加方便、有效。本文首先将阐述公路测量中使用无人机进行测绘的优点,然后探析在公路测量中应用无人机技术的主要方法。
        关键词:无人机测绘;公路测量;应用
        引言:当前我国的无人机技术高度发达,许多行业都开始使用无人机技术使自己的工作更加优化,公路测量工作也不例外。公路测量工作是进行公路施工设计和施工进行之前的准备工作,也是公路施工中的基础工作,如果公路测量出现问题,将会影响后续公路施工的顺利进行。将无人机测绘技术应用于公路测量中,能够发挥无人机测绘方便、不易受到环境的影响,测绘精度准确的特点,使公路测绘工作能够更加高效、准确的进行。
        一、公路测量中使用无人机进行测绘的优点
        (一)无人机使用方便
        在公路测量中使用无人机进行测绘具有很多的优点,无人机使用方便快捷就是其中一个优点。一方面,利用无人机进行测量时,其飞行高度可以控制。无人机既可以进行较高空域的飞行,也可以在较低空域进行飞行。从另一个方面来讲,无人机操作便利,操作人员可以进行远程的操作。无人机身结构简单,起降速度快,数据处理便捷,可实现高效率的公路测量。
        (二)受环境影响较低
        在公路测量中使用无人机进行测绘具有不受环境限制的优点。公路测量所面对的地形往往比较复杂,利用人工测量时会受到地形条件的限制,而使用无人机进行测量就不会受到地形条件的限制。一方面是因为无人机结构简单,操作方便,可以进行较远距离的控制。在测量地形较为复杂的公路时,人可能很难到达测量地点,但是无人机飞行自由,飞行中随时可以对其进行高度和方向的调整,而且体积较小,起降需要的位置也比较小,因而测量人员可以使用无人机进行远程测量。有时候需要测量的公路处于较为复杂的自然条件之下,比如存在积雪或者受到云层覆盖,在这种情况下,利用卫星进行测量会存在阻碍,如果使用飞机测量高度不方便控制,也会受到自然条件的阻碍,而且成本较大。在这个时候使用无人机进行测绘就方便很多,无人机可以根据地形条件进行飞行测量,高度可控,不会触碰到云层,能够避免一些危险因素的产生,并且无人机的成本也比较低。总体来看,环境因素对无人机公路测绘影响较低[1]。
        (三)无人机测量准确度高
        利用无人机进行公路测绘测量所测的数据准确度较高。一方面是由于无人机的操作优势。无人机在飞行中的位置和高度可以进行随时的调整。测绘人员在利用无人机进行测绘时,可以随时根据路面情况和周围环境对无人机进行调整以保证测绘的准确。另一个方面是因为无人机的技术构成优势。无人机的技术构成主要可以从三个方面来讲,一是通信技术,这个技术构成保证了无人机可以进行高效测量;二是摄影测量技术,在无人机中可以使用分辨率较高的相机对公路进行测量,确保了无人机测量的准确性,提高了无人机测量的精度。三是无人机技术,这个技术使得无人机可以操作方便、使用灵活,在具体的测量过程中,测量人员可以利用无人机技术进行因地制宜的测绘工作,能够使公路测绘数据更加精确。


        二、浅析在公路测量中应用无人机技术的方法
        (一)布设像控点及检查相机
        在使用无人机技术进行公路测量前,应该做好足够的准备工作,以使后期工作能够顺利进行。准备阶段的主要工作就是布置无人机的像控点和检查校对相机,只有像控点的布置合理,以及相机检查无误才能使公路测绘结果更加准确。布置无人机的像控点主要是对无人机在进行公路测量中的测量位置进行确定,使无人机在进行测量的过程中能够准确拍摄到测量的位置。如果无人机的像控点布设与公路测量要求不符,那么无人机在进行公路测量拍照时就会拍错地方,对这种情况拍出来的图片进行处理分析,得出来的结果就会有很大的差错。如果测量人员没有及时发现这个问题,就会导致后续的工作出现质量问题。这种问题与无人机自身的精确度无关,主要是人工的失误。因此,在公路测量的前期准备工作中,一定要注意无人机像控点布设工作的准确性。使用人工进行布设可能误差较大,为了布设准确的像控点,测量人员使用卫星定位技术进行像控点的布置,保证像控点布置无误,提高公路测量工作的精确度。除了需要注意无人机像控点的布设之外,还应该注意做好相机的检查校对工作,相机拍摄技术是无人机测绘中一项重要的技术,如果相机存在问题,无人机的拍摄就会出现问题,测绘工作也就难以进行。因此,在进行公路测绘工作之前,应该认真检查和校对无人机设备上的相机是否能够准确工作[2]。
        (二)进行航空拍摄
        无人机航空拍摄是使用无人机进行公路测绘的一个重要的环节。前期的相控点的布设以及相机的检查和校对就是在位无人机进行航空拍摄工作做准备。无人机航空拍摄工作是为后期公路测量数据处理和分析提供资料的环节,只有在这个阶段,无人机拍摄的图片精确有效,后期的工作才能准确进行,公路的测量精度才能得到保障,因此说无人机航空拍摄在无人机公路测绘中至关重要。在无人机航空拍摄工作中,有两方面因素会影响无人机的拍摄质量,最终影响测量数据。一方面是无人机自身的因素。如果拍摄工作中无人机的内部定位出现问题,就会导致无人机无法准确拍摄到事先设定的位置,也就得不到测量所需要的图片。如果测量人员在进行无人机操作时没有将拍摄位置对准之前布设的像控点,也会导致无人机拍摄不准确。因此,在无人机航空拍摄的时候应该做好无人机的拍摄定位调整工作以保证拍摄质量。另一方面,无人机上搭载的拍摄装备的精度也会严重影响无人机航空拍摄的准确度。使用无人机进行公路测绘时,应该选用精度较高的拍摄装备。
        (三)绘制数字正射影像图
        无人机航空拍摄测量之后,根据无人机的测量数据可以绘制成正射影像图。通过正射影像图和无人机航空拍摄的数据可以得到许多控制点。这些控制点是三位离散形式的点,需要测绘工作人员进行进一步的处理。通过公路测绘工作人员对这些数据进行处理之后,就能够取得更为准确的正射影像图。正射影像图的精确绘制可以有效提高测绘数据的精确度,进而使后期工作能够更加高效的进行[3]。
        (四)制作可视化模型
        可视化模型的制作是在正射影像图的绘制工作之后进行的。为了能够更加清晰地展现公路的特征,方便之后的施工规划和具体的施工进行,需要在数据测量以及在绘制正射影像图时候得到的三维图像的基础上进行可视化模型的制作。为了能够准确体表现出可视化的模型,首先就需要保证之前得到的三维图像的准确性。在保证了三维图像准确之后,在此基础上制作可视化的模型。制作精确的可视化模型可以在透视表面进行影像数据的映射,使工作人员能够进行虚拟操作。为后期施工打下基础。
        三、结语
        总体来看,在公路测量工作中使用无人机测绘技术可以使测绘工作更加方便、高效、准确。将无人机测绘技术应用于公路测量中首先应该做好相控点的布置和相机的检查校对工作,这是保证测绘准确的基础工作;然后还应该严格控制无人机航空拍摄的精度,进而保证测绘精度;接着应该绘制好数字正射影像图;最后还应该注意保证可视化模型的准确制作。
参考文献:
[1]张加林.无人机测绘成果在公路测量中的应用探究[J].居舍,2019(25):192.
[2]史良坤.公路测量中无人机测绘成果的应用研究[J].四川水泥,2020(04):44.
[3]夏永峰.无人机测绘成果在公路测量中的应用研究[J].智能城市,2020,6(13):53-54.
       
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