山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队 山东省威海市 264200
摘要:近年来,随着科学技术的不断进步,无人机的使用已经不再是新鲜事。无人机是一种新型的机器设备,可以在多个领域实现应用。在工程中测量也可以起到良好效果。本文将通过研究了解无人机遥感技术的应用,论述了无人机遥感技术在工程测量中的应用。对无人机在地质工程测量中的具体内容和优势进行相关的阐述,以期为以后无人机技术的发展起到一定借鉴作用。
关键词:无人机技术;地质测绘;应用
引言
现阶段,我国科学技术水平得到了很大的提升,无人机技术属于新兴测量技术,现已在现代测绘领域得到了广泛应用。在无人机技术的应用过程中,可以利用搭载的各项遥感设备获取更多的影像资料,采集各项数据信息,完成各种环境下的测量测绘任务,有效地改善了传统测绘技术中存在的不足。除此之外,在地质行业的快速发展中,无人机技术也将得到进一步的推广和应用,为各个领域的发展提供技术支持。
1无人机遥感技术原理介绍
顾名思义,无人机就是一种不会载人的飞行设备,无人机的运行和工作是借助无线电遥控设备和自主程序控制装置来完成的。正因如此,无人机具有无人驾驶的特性,再加上其体积相对较轻,所以也使得无人机本身具有灵动的操作特性。无人机遥感技术是指在无人机上装载一些遥感设备,如高分辨率数字CCD相机、激光器、扫描仪、轻型光学相机等设备。因为无人机的灵活性等特点,所以可以将远程操作无人机应用于一系列活动中。例如,困难的山区等都可以利用这种技术,从而更好、更方便地完成工作。无人机遥感技术还可以实时传输这些遥感数据拍摄的图像,保证拍摄数据的真实性。除效率高之外,在测绘工作中最重要的是能够获得良好的高分辨率图像,无人机遥感技术就具有这样的优势,能够通过装载在无人机机身上的遥感设备获得高分辨率图像,这对于测绘工作具有非常重要的实际意义。同时,对于装载在无人机上的遥感装置有一定的要求,必须是一种体积小、重量轻、精度高的数字遥感装置。该遥感装置应具有存储量大、性能好等特点,这样可以使无人机的操作更加灵活方便。
2无人机技术的应用优势
2.1监测的尺度大
在测绘工程中,检测范围的缩小有助于提升监测的整体效果,无人机技术可以在小范围内完成精准性高的监测工作。在科学技术水平快速提升的大背景下,无人机技术监测尺度不断扩大,使得工程测绘的范围得到了优化。另外,无人机技术可以进行三维立体监测,获取更加直观的测绘结果。
2.2安全性和可靠性
在新时期的快速发展中,科学技术得到了快速发展,无人机技术应运而生。利用遥感系统的无人机已融入很多领域测绘中,利用遥感系统能够针对无人机进行有效控制,计算机技术、图像摄影技术、无人机技术的融合,充分利用无人机进行测量,无须飞行驾驶员、地质科研人员在飞机中进行测量,为测量工作的安全性、可靠性提供了保障。
2.3高分辨率、多角度的影像
通常情况下,无人机搭载的数码成像设备普遍是新型、高精度的设备,可以从不同角度完成摄影成像工作,如垂直角度、倾斜角度、水平角度。无人机技术可以在航拍地点,从不同尺度、角度进行拍摄,改善了建筑物遮挡问题,可以获取高精度的测量数据,但传统的测量技术很难实现这一要求。
3无人机航测系统在地质测绘领域的实践
3.1控制点测量
在借助无人机航测系统进行地质测绘的过程中,工作人员在充分考虑区域各种条件的情况下,选择先对像控点进行设置,然后对照像控点开展无人机航空摄影,为了保证测量的成果,选择坐标系中的相关控制点,这些控制点可以实现对于待测量区域的全面覆盖,为各项工作的顺利实施奠定坚实基础。在对像控点进行设置时,工作人员更加倾向于将其布置在航向重叠和旁向重叠区域,这样可以保证像控点的公用性,若确实无法满足公用性的要求,则需要借助分别布点来避免漏洞的出现。测量环节对于测量精度有着较高的要求,而结合测量的实际情况,无人机航测系统得到的数据在平面精度和高程精度方面都可以满足相应的需求,也可以促进测量作业效率的提高。
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)为了满足地质勘查项目设计、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。
3.4测绘成本下降
由于无人机的测绘效率大大提升,且用时140min即可完成所有的测绘工作,因此在进行后期的统计和计算工作时,可以有效得出测绘工作的最终成本。而相关测量设备以两台无人机以及后期的图形成像软件等所有内容的费用,进行综合性的对比分析,发现无人机的测量费用远远低于人工测量。且测量工作的数据准确性极高。因此对于一定区域的测绘工程,有效降低测绘成本。需要注意的是,利用无人机技术开展相关测绘工作,可以实现对测绘工作的精准把控,同时结合实际测绘项目需求,选择合适的无人机型号。
3.5处理无人驾驶航空器的航空摄像机数据
无人机航拍数据的完整处理过程:(1)校正图像比例尺(CCD畸变系数β)与图像坐标不同,对相机坐标进行测量工作。在这个过程中,位图数据有效地保证了研究区域上所有DEM点与地形地物的切向一致。勘查单位以项目区域为单位,生成整个勘查区域的正射影像,建立整个勘查区域的三维立体模型。
结语
综上所述,分析无人机遥感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。基于无人机遥感技术的优势,应该加大对这一技术的重视度,与此同时,也要加大更多的测绘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。
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