研究无人机技术在测绘工程中的应用

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者: 吕彦1 张龙2
[导读] 在社会不断进步和发展的背景下,测绘工程取得了很大的进步,
        吕彦1       张龙2
        山东智邦土地房地产评估测绘有限公司   山东省德州市   253000
        摘要:在社会不断进步和发展的背景下,测绘工程取得了很大的进步,无人机技术在很多领域得到了广泛应用。基于此,论文主要介绍了无人机技术的应用优势,分析了无人机技术的发展现状,结合实例总结了无人机技术在测绘工程中的应用。
        关键词:无人机技术;测绘工程;应用
        引言
        测绘工程和很多行业都会产生联系,尤其对于工程建设来说至关重要。测绘工程的发展为我国社会建设和经济发展贡献了力量,尤其在无人机技术与之产生融合之后,测绘工程得到了飞跃式的发展。无人机大大提高了测绘效率,提高了测绘的精确性,对我国测绘工程行业的发展起到了举足轻重的作用。目前在航拍、农业检测、植被及动物保护、测绘、气象监测等领域的应用前景非常广阔。
        1无人机技术说明
        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无人机技术的发展现状
        无人机技术主要是利用各种无线设备针对飞行器进行控制,获取更多的信息资料。无人机技术的主要内容是无人机飞行器平台设备、高分辨率的数码传感器设备、GPS定位系统、数据处理分析系统。无人机技术将计算机技术、GPS技术、信息通信技术、数据分析处理技术进行了融合,改变了传统地面测绘信息采集中遇到的问题,现已在很多领域得到了推广和应用。
        3无人机技术的应用
        3.1地形测量效率提升
        地形测量工作反映出地面的地势结构以及地势特点,为进一步开展相关区域的建设提供了重要的支撑。本次测绘共计用时140min,使用两台无人机,多个架次进行测量,同时在相关人员没有进行地面勘察的情况下,进行地面区域的测绘工作,且测绘内容的分辨率为9cm,满足相应的测绘任务需求,地形测量效率显著提升。据人工测绘工程量对比,无人机的节约时间达到5倍以上的,且节能环保,无需任何的前期调研或者地形分析,结合当前无人机地面测绘技术,进行有效的测绘工作。由于测绘过程中,地面建筑过多,对于测绘区域造成一定的干扰,但是结合后期图像计算软件,可以实现对地面数据的精准测算。由此可见,地形测绘效率大大提升。同时,基于地形测绘的内容和数据,可开展后期的地形显示工作。


        3.2无人机测绘的控点布置
        在用无人机进行像控点测量时,技术人员一般会选择C级和D级的控制点,用这些控制点作为起始点和检测点,并将接收机和网络RTK系统连接起来,用来进行像控点测量。网络RTK流动站通常需要在CORS的范围内进行相关操作,用来进行数据的传输。在完成数据传输之后,技术人员才能利用流动站设点的方式测量相应参数。一般来说,测量观测的次数不能低于两次,而且相关人员要对每次测量的数据进行严格的审查,确保数据结果满足各项要求。
        3.3无人机外业采集流程
        首先,在无人机技术测绘准备阶段,必须明确下列技术要求:(1)成图比例是1∶2000;(2)航向重叠是70%~90%,旁向重叠为70%~90%,摄区边界南北覆盖必须在像幅的30%以上,航线收尾位置需要根据超出摄区所在图幅边界外设置1条基线,架次间重叠保证在5条基线以上;(3)为了满足公路勘察项目设计、勘测要求,需要提高高程精度,使用大比例尺外业作业模式,其比例高于1∶1000;(4)相片地面分辨率是0.075m,最大要控制在0.12m。其次,技术人员需要明确航高,在使用数码微单相机拍摄的过程中,相机焦距是15mm,影像地面分辨率是0.064m,数字航空摄影地面分辨率直接关系着飞行高度,通过计算得到地面分辨率是0.075m,无人机需要飞行到250m的相对航高进行拍摄,确保航摄精度满足要求。最后,在无人机外业测绘过程中,技术人员需要明确技术要求、航高,根据重叠率使用专业软件设计飞行航线,航线设计内容主要是飞行路线、定点拍照位置,技术人员还需要将设计航线输入无人机自动驾驶系统中,利用GPS进行导航,根据设计航线飞行,并在固定位置拍照。现阶段,数码相机在不断普及,现代航测软件算法有所更新,与传统的航测系统相比,无人机照相系统不需要云台进行辅助,在后期处理过程中可以纠正相片。
        3.4科学处理数据
        一方面,无人机上搭载的数码相机可调节镜头的焦距,故在飞行过程中可以满足多方面的拍摄要求,进一步达成良好的拍摄效果。与此同时,还可以进一步提升无人机的工作质量及效率,让数字图像数据变得更加精准。另一方面,若在矿山监测中使用无人机技术,则可快速了解矿山的生态情况。通过无人机技术给计算机传输大量的数据及信息,再结合多种先进的技术,能够保障矿山生态的保护工作稳步进行,进而提高矿山生态保护工作的质量。不仅如此,还可以将无人机技术应用于农业中,再结合计算机软件或算法,可以充分了解农业的相关数据资源,从而为农业发展提供所需的多种原始材料及数据信息。
        3.5联动优势
        利用无人机技术的测绘数据,结合现代电脑计算机进行综合分析和处理,保证本次测量内容精准无误,同时对相关测量内容进行统计和分析时,可以借助软件的优势,实现3D建模,进一步提升测绘工作的价值和意义。将地面的影像资料高度还原,同时结合虚拟现实技术,实现测绘标的物的有效表达。利用无人机的数据影像结合电子计算机的数据分析,实现对测绘工程详细资料的精准计算,确保项目测绘作业内容的完美呈现。需要注意的是,不少无人机测绘工作的内容和数据存在自动更正功能,一方面是为了提高画面的呈现效果,另一方面是为了改善在无人机航拍过程中存在角度拍摄问题所造成的数据误差。因此,结合电子计算机开展多元化的软件计算和软件合成,实现对于测绘标的物的最佳呈现效果。
        结语
        综上所述,分析无人机测绘技术的应用无论是对于该技术的发展,还是对于该技术的应用,都起着促进的作用。基于无人机技术的优势,应该加大对这一技术的重视度,与此同时,也要加大更多的施工单位对无人机技术的认识,这样才能加强工程测绘技术的应用性,从而实现我国工程测绘技术的发展。
        参考文献
        [1]赵元元.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析[J].价值工程,2019,38(16):173-175.
        [2]侯平.试论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].电子乐园,2019(14):26.
        [3]吴永亮,陈建平,姚书朋,等.无人机低空遥感技术应用[J].国土资源遥感,2017(4):120-125.
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