无人机测绘技术在工程施工中的应用

发表时间:2021/5/17   来源:《建筑实践》2021年2月4期   作者:孟朋月
[导读] 众所周知,当前我国正处于全面发展的历史时期,
        孟朋月
        中铁六局集团石家庄铁路建设有限公司 河北省石家庄市   050000
        摘要:众所周知,当前我国正处于全面发展的历史时期,国内诸多全新科学技术得到了进一步的创新,并且更加全新的技术层出不穷,尤其在工程测绘领域当中,更是应用了无人机遥感测绘技术,这样也就在一定程度上有效改善了传统的测绘技术。另外,无人机遥感测绘技术为我国的测绘工程创造了一个全新的时代,这是测绘应急保障服务最为关键的设施,同时在切实提升现代测绘成果的过程中,也能够扮演极为重要的手段与措施。本文接下来将会对无人机测绘技术在工程施工中某方面的应用展开科学分析。
        关键词:无人机;测绘技术;工程施工
中图分类号:TU198  文献标识码:A
1 引言
        依托于无人机设备进行工程测量,可对整个工程进行空间化描述,通过GPS、GIS定位,将所得出的数据信息,同步反馈到系统数据库中,可令数据映射形式呈现出一定的立体化,保证各项技术机制的落实,可对地理环境进行维度确认,同时也可避免因为大数据在同一时间节点传输,所造成的数据冗余问题,为工程测绘人员提供更为直观的信息。本文则是针对无人机遥感测绘技术在工程测绘领域中的实际应用进行探讨,仅供参考。
2 测绘工程测量内容分析
        2.1 地形测量
        无人机开展目标工程的测绘任务时,为确保测量工作中地形图像的数据信息与实际情况相符,在开展相关测量工作时,相关技术人员需要对测绘区域的内容进行相应的识别和确认,例如图像中的建筑、湿地、公路等信息进行精准的标记和说明,在保证地形信息有效性的同时,实现测绘工作的有序推进。当地形测量工作结束时,对软件端的图像显示内容进行有效整合,确保图像显示的内容真实有效,同时对图像进行修缮和改进,从而提升图像的显示质量。
        2.2 地形绘制
        地形绘制的重点内容是对地形的各项数值进行有效的标记和记录,同时结合等高线等参考内容,对图像的测绘标的物的地形进行有效的显示,一方面体现测绘区域的地形地貌特点,另一方面是结合等高线标记测绘内容不同的高差问题,并对测绘内容进行详细标记,最后由相关专业人员进行二次核查。确保图像中各个功能建筑、地物以及相关设施符合测绘的实际内容。
3 无人机技术发展现状
        依托于无人机设备对地区环境进行采集,可有效实现维度化数据监测,提高地区空间环境监测的精准性。但从设备运行机制而言,无人机设备在实际应用过程中存在一定的问题。首先,无人机设备抵抗外界环境因素的影响效益较低。由于无人机设备需依靠动力能源维系其在监测过程中的长时间监测,其必须对整体体积以及质量进行削减,这就造成设备运行过程存在质量、重量、密度不足的问题,当外界环境呈现出恶劣现象时,必然造成设备飞行受到阻碍,影响实际测量精度。其次,无人机内部传感对接度不足。无人机属于远程无线操控机构,其依托于操控员的指令下达,完成对影像信息的采集,但实际指令操控受距离因素的影响,导致其在执行某一项指令时,整体精度随之下降,在一定程度影响测绘精度。最后,无人机内部通信系统容错功能较低。通信系统是将操控员的指令转变为系统执行指令,以满足实际操控过程的飞行信息、监控信息等。但从现有的GPS、GIS体系而言,其易受到外界电磁信号的干扰,影响系统对数字化信号的传输质量,这也就造成系统传输数据过程中产生乱码问题,给无人机设备飞行造成极大干扰。


4 无人机测绘技术在工程测量中的创新应用
        4.1 工程测量应用无人机测绘技术的必要性
        一个工程项目前期调查是极其重要的,而前期策划就必须需要一幅准确的地形图来参考,由于设计有时提供的地形图较为久远,实地调查时会发现有很多不符之处,这就给工程前期规划带来很多困扰,运用传统的测绘技术进行测绘耗时长、工作量大很不实用,运用无人机测绘技术可在短时间内完成全段落的地形现状测量,运用相应软件快速绘制出平面示意图,工程人在图上可准确的进行前期规划,对施工部署提供了极大的方便,也为后期绘制竣工平面参考图提供了帮助。
        4.2 工程项目航线规划和范围确定
        在一般情况下,无人机飞行器的飞行时间最长可达一小时,去除飞行器起飞和降落的时间,需要将飞行器实际飞行时间控制在50分钟内,避免因为飞行器能源耗尽而出现坠机情况,为能够有效控制飞行器飞行时间,首先需要进行航线规划工作,并对无人机测量测绘工作范围进行合理的规划,从而确保航空测量测绘工作的全面、完整。
        4.3 测绘数据处理
        原有的机械化信息采集模式下,数据信息处理呈现出一定的不规则属性,特别是受到飞行航线以及角度等方面的影响,影像信息的不同叠加度呈现出错位现象,特别是在图片对比与信息统一过程中,极易造成整体影像信息产生形变问题。无人机遥感技术的应用下,通过搭载无人机设备,采用高聚焦特性的相机设备,对镜头中的不同角度进行坐标值标记,分析出当前相机运行过程中的参数对接问题,然后通过焦段间的畸变参数问题,查证出不同坐标值下,影像设备内相片录取与界定的相关范畴,提高相片的分辨率。
        4.4 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。为证实无人机测绘技术的效率,进行了一次实验证明仅供参考,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,较人工测绘相比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。
        4.5 缓解特殊地形测量压力
        将无人机测量技术引用至土木工程测量中,能够在数据上进行一定的保障,可以将外业测量的观测值限定在测量平差的规定范围之中。当土木工程作用于城市规划建设时,无人机测绘技术能够将大数据进行全面收集,进而使数据具备统计规律性,具备科学的数据分布特征,进一步对区域规划的数据进行精准性把控。通过无人机测绘技术得到的数据能够更好地服务于工程中土地资源的合理规划利用、城市地表沉降的有效监测等建设任务,其在很大程度上提升了工程分析效率,为工程建设的数据提取提供了可观的便利性。此外,针对某些地区开发环境的多变与未知性,无人机技术能够充分保证工作的安全性,如遇到河流高山障碍、一些未开发的无人区、条件危险的荒漠区以及存在未知隐患的矿区等,在进行工程测量的过程中,有许多人为无法实现的技术需求,都可采用无人机测绘遥感技术进行解决。因此,无人机测绘技术在土木工程测量中能够缓解许多因特殊地形、特殊环境带来的测量压力,并为其提供充分的技术支持,保证测量技术的便捷性、准确性。
5 结束语
        综上所述,无人机测绘技术的应用,可高效精确的完成测绘工作,为工程施工提供准确依据,依托于智能平台,可进一步实现数据信息的高效率整合,为地区精度测绘工作的开展提供基础保障。此外,在实际应用过程中,必须结合地区内地理环境、空间布局等,查证出不同操控状态下,遥感技术的应用形式,以确保数据信息的精度化、质量化。随着无人机测绘技术的发展,未来将被更多的运用于工程施工上,随时随地进行施工现场现状测绘,施工进度一目了然,对工程施工管理及计划布置更加明了,工程施工的动态控制将更加准确、便捷。
参考文献:
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