刘卫杰
广州中海达测绘科技有限公司黑龙江分公司 黑龙江省哈尔滨市 150096
摘要：近年来，我国社会经济建设得到了迅猛发展，作为保障经济建设发展的重要前提，道路运输行业得到了国家和社会前所未有的关注和政策扶持。道路建设工程总量的需求日益增加，这对公路工程勘测工作是一个严峻的挑战。传统的公路工程勘测采用人工布置全站仪和GPS设备等方式进行，不仅极大地增加公路工程勘测的人力和物力成本，增加工程耗时，还无法保障测量结果的高精度以及高可靠性。作为一种较为新颖的公路工程勘测测量技术，无人机摄影测量技术以其高精度、高机动性、高效率等特点，得到了越来越多公路工程勘测施工技术人员的青睐，在公路工程勘测活动中得到了广泛的推广和应用。由于无人机摄影测量仍具备一定的应用门槛和操作难度，如何做好无人机摄影测量过程管控，以及如何把握无人机摄影测量应用关键环节以保障公路工程勘测测量结果的准确性，成为了每一个公路工程勘测人员面临的重大挑战。
关键词：无人机；摄影测量技术；公路工程勘测
引言
随着科技的进步，无人机和航空摄影相关技术有了长足的发展，无人机测量技术在各个领域都很普遍，通过其有效性和速度成为一种新的测量工具。此测量技术生成通用的4D产品，例如，正交图像和三维真实模型，因为它们提供了对勘测图像数据的快速访问。无人机特别适用于道路观测，因为它们可以大规模用于地形表面，非常适合道路维护和地质灾害应急计算。
1无人机摄影测量技术概述
顾名思义，无人机摄影测量技术是一种使用无人机设备进行空中定点摄影，进而实现工程现场数据勘测和地质地理特征测绘的一种技术。无人机从机场起飞，控制室里的操作人员通过遥测遥感技术进行远程操控，指挥无人机飞抵目标区域上空完成地质地理数据采集任务，并回传给远程控制室进行数据整理和分析。
2无人机测绘工作及数据处理方式
无人机内部最重要的系统是飞行系统，主要包括飞行平台、飞行控制单元、地面测量系统、飞行控制系统和飞机的数字传感器。地面测量涉及许多工作流程，这些工作流程需要精确调整相机随附的数码相机，根据地图规划对无人机的飞行轨迹进行逻辑规划，以及在无人机和外部测量仪器之间建立有效的联系，并通过差分GPS系统提高精度。
3无人机的系统构成及分类
无论形态大小和功能异同，所有的无人机系统均由以下四个硬件子系统组成：远程遥感-控制系统、机上飞行控制系统、远程控制系统（中心），信号收发系统。远程遥感-控制系统和远程控制系统（中心）用以实现无人机的远程遥控，机上飞行控制系统用于解析远程遥控人员的飞行指令并予以实施，信号收发系统则用于即时数据的传输。除了以上的硬件设备，无人机还有相应的软件组成部分，以完成无人机飞控信号的处理并实现远程通信和遥测功能。无人机按照有效载荷区分又可以分为以下四种类型：重型无人机、中型无人机、轻型无人机和超轻型无人机。重型无人机的有效载荷最大，可以装载更大容量的电池和更大的地质数据测量设备。更大的电池意味着更远的飞行半径，更长时间的续航，同时可以搭载更多或者更为精密的设备，完成数据的全面、高精度测量和收集工作。但重型无人机由于价格最为昂贵所以应用并不十分广泛。
中型无人机的有效载荷虽然比重型无人机的略低，但已经能够满足绝大部分公路工程勘测的使用需求，加之中型无人机的飞行状态和云台工作状态都较为稳定，所以一直以来都是公路工程勘测工作的首选机型。轻型无人机则由于整机的整备质量较小，在飞行过程中容易受到空气紊流的干扰，导致无人机飞行姿态控制的困难以及云台工作稳定性的欠缺，严重时甚至会影响测量数据的精度，但凭借其低廉的价格，也得到了不少对测量数据精度要求不是很严格的勘测工程的青睐。超轻型无人机拥有最低的有效载荷和最小最灵活的无人机机体，虽然测量数据精度不高，采集的图样清晰度也较低，但因其较低的起降场地需求和灵活多变的使用场景，仍然成为了小型公路勘测工程的首选。因此，根据所进行的勘测工程需求选用合适的无人机机型，对于高效完成测量测绘工作以及节约工程成本方面都有着重要意义。
4无人机航测技术在公路勘察中的应用优点及步骤
道路设计通常具有较长的工程区域，复杂、危险的地形也可能导致自然灾害。例如，道路两侧的边坡可能会因地面变化和不利天气而受损。在这种情况下，你需要知道倒塌的地理位置和土方量来解决问题。由于倒塌，相关勘测设备和勘测设备不得进入事故现场。然后，无人驾驶飞机可以在没有地面限制的情况下迅速飞越坠机地点，并用现场摄像机拍摄，不仅速度快，而且非常安全。它具有以下优点:有效且方便。低成本；移动性；对天气和实际位置的影响较小。无人机指定的基本步骤是在实验室和现场以三种方式检查摄像机。预算外飞行的规划和试验阶段；执行出站操作时的测量。并处理捕获的图像，优化测量区域中的图像选择，纠正图像的不平衡，然后在测量控制点时自动出现连接点。使用空中三维测量完成三维视图、DSM生成器和正交图像的创建和细化。最后，对每个结果的测量精度进行了记录。
5无人机摄影测量区域的实地考察
在开展无人机摄影测量活动前，应指派专人前往摄影测量区域进行实地考察。收集现场地质地貌、地表植被以及周边公众设施设备、交通人流等信息，为实现无人机的正常起降提供数据支持。例如所勘测场地的附近有正常运转的民用机场或相关航空设施，需事先明确无人机的禁飞区域，避免由于无人机摄影测量活动威胁到正常的航空运输活动安全。如有特殊测绘航线需要，必须事先报备相关部门并取得许可后方可进行无人机摄影测量活动。
6公路断面测量
某些测量道路横断面的高要求任务使用水、皮带和整个桩号作为相对差值方法。现阶段，无人机数字高程模型测量存在明显的地面揭示问题和偏差测量问题，平面面积在±0.2m左右，但根据图中测量的数据，在地面高度稀释、存在大量人工构造和坡度变化的部分地区，实际工作差异相对较大。
结束语
综上所述，随着我国公路工程勘测技术的日益发展，无人机智能摄影测量技术凭借自身高时效、高精度、高机动性和低使用需求等优点，成为了现今公路工程勘测工作实施方案的一个重要补充。牢牢把握无人机摄影测量技术的应用核心和关键点，落实无人机摄影测量的应用策略，必将为广大施工技术人员高效完成公路工程勘测工作提供强有力的保障。
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