浅谈无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用 黄超

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:黄超
[导读] 摘要:现代化进程加快,科技水平也在不断提高。
        辽宁有色勘察研究院有限责任公司  辽宁省沈阳市  110013
        摘要:现代化进程加快,科技水平也在不断提高。无人机作为具有良好性能的设备,在现代化工程测绘中得到广泛的应用,其包含的多项技术优势对于提升测量质量与数据精准度有着极高的帮助。本文基于无人机技术进行分析,阐述其自身技术的优势,并对其在工程测绘中的实际应用进行探究,意在通过推广无人机测绘技术,推动国内工程测量顺利开展,实现测绘行业更好的发展。
        关键词:无人机;工程;测绘技术应用
        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理特征测绘的一种技术。无人机从起降点起飞,无人机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无人机在工程测量测绘中的优势
        2.1 测绘具有科学性
        社会不断发展,传统信息系统功能上无法与现代化社会发展相匹配。对于社会基础设施建设的修建,需要更详细的勘查技术来获得精确的数据信息。无人机测绘技术出现之前,通常使用的都是测绘设备与飞机结合的测绘方式,但是相机在飞机上搭载的方式,需要为飞机准备较大的飞行场地,增加了测绘的成本。高成本的投入,实际工作的过程也相当的烦琐,为测绘带来较大的工作量。应用无人机技术进行测绘,可以有效解决场地成本等问题。无人机可以在无飞行限制的区域的 500m 高空进行飞行和探测,最低距离可以保持在 50 米之内,对测绘地区的近景进行拍摄,满足测绘的实际需求。无人机的应用对于工程测绘来说,不但减少了成本投入,在工作效率上有了大幅度的提升。无人机的系统可以将拍摄到的信息进行可视化呈现,通过对信息的有效收集、分析,将信息发送到计算机平台,通过信息处理获得有效的测绘信息,为工程开展提供真实可靠的数据。无人机可以实现人工无法完成的工作,深入到难以探测的死角进行实地测量,还可以在测绘范围内进行搜索,提升测量的精准度。
        2.2 获取数据具有准确性
        我国国土面积辽阔,地域不同造成的地理特征具有较大的差异,为工程测绘工作带来一定困扰。传统的测绘技术难以对地貌特殊的区域有效开展工作,面对恶劣天气等外界因素的影响,对卫星遥感系统产生直接影响,导致功能难以发挥。极端天气对实际测绘测量造成极大的干扰,不利于测绘获得可靠数据。但是利用无人机可以无视恶劣天气因素带来的影响,在极端天气的干扰下实施连续性工作,对于突发情况可以灵活应对。无人机技术在外界因素的影响下可以保持稳定工作状态,实现耗时较短的高强度作业。无人机的分辨率比卫星遥感系统的性能更优越,可以确保在测绘工作中获得准确的数据,减少影响因素对测绘结果的影响,提升工程测绘的准确性。在收集信息的同时,可以及时对信息进行处理,提升测绘技术的智能化程度。
        2.3 操作技术具有灵活性
        无人机不仅能通过遥感技术实现数据收集,还可以对信息进行处理。无人机在工程测绘工作中有着极强的契合度,各系统之间的协调作业,保证了实际工作时的效率。同时无人机具有体积轻便、操作灵活的特点,面对难以探测的地区可以实现随意进出,对数据进行收集。无人机的飞行速度与高度可以在大范围内进行测绘,基于其测绘范围的基础上,增加无人机数量可以有效将测绘范围扩大。无人机在对进行测绘时,会自动找寻清晰的角度进行拍摄,保证拍摄数据的精确和可靠,推动工程测量工作的顺利开展。
        3无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用
        3.1 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。


        3.2 构建测量区域控制网
        通过构建区域控制网能够对测量测绘工作加以精细化,根据实际地测量面积构建相应范围的控制网,并且在控制网范围内设定 GPS控制点,从而构建三维坐标系,通过坐标方式将区域内各个点方位信息加以表述,有助于后期对信息数据进行处理。另外需要注意的是,在此过程中需要确保路线计算和坐标点设置的准确性,避免因为设置错误问题而影响测量测绘工作整体进度。
        3.3无人机航线的规划和试航
        一方面,在进行无人机的航线的规划时应首先按照工程测量绘图的比例尺要求,明确地面勘测分辨率。通常按照1:500 比例尺分辨率小于等于 5cm,1:1000 比例尺分辨率小于等于10cm,1:2000比例尺分辨率小于等于20cm,1:5000比例尺分辨率小于等于25cm的要求实施。另一方面,考虑到所选无人机的续航问题,以及无人机的航测相机窄相幅的特点,对于其航线的规划应遵循以下四点原则:航路与勘测的对象公路走向统一原则;无人机分区高程差小于等于航高1/h 原则;航路直线原则;测量区域多分区原则;在完成无人机的航线的规划后,还需要对无人机进行场外试航,确保 GPS 设备和飞控单元状态正常方可进行后续步骤。
        3.4现场数据的采集和处理
        在依靠先进卫星技术完成测控现场的像控点布置以及现场航测相机校验工作之后,需要利用空三加密软件对分区网数据进行平差操作。在完成三角测量工作后,利用高程数据模型产生对应的初始正射图像,依靠三角测量时的方位元素数据拟合初始正射图像得到多个同名位点,通过计算机数据整合,得到数字高程模型。而后还需经过专业软件对初始正射图像做进一步的拼接处理,并使用专业软件检查拼接后的图像质量,应着重检查拼接图片的颜色过渡区域、拉花形变区域、重影区域等问题,并加以修改和处理。至此,就得到了最终的数字正射影像图。
        3.5 绘制地形图
        绘制地形图是工程测绘的核心环节,可以将测绘的数据通过地图有效的还原出来。为了保证绘制地图数据的精密度,技术人员需要优化数字化技术,提升无人机在航拍时的设备性能,为绘制地形图提供清晰的像片与比例尺。为了获得更精确的地形图,应该致力于将无人机的技术与测量方式结合在一起,优化地图测绘与绘制的工作思路,确保收集数据的准确性之外,提升数据信息与图像信息之间的统一。技术人员还需要根据无人机的性能特征等方面的信息,对实际工作获得的数据进行深入分析,进一步提升测绘能力。为了更好地保证无人机在工程测绘中的实际测绘效果,需要根据无人机的系统与设备性能进行合理规划,对测绘区域的航线进行划分,确保无人机在规定时间内在指定区域完成航拍工作,避免因待机时间过长导致无人机出现事故。合理规划航拍路线,避免出现遗漏现象,降低测绘数据的可靠性。为了保证测量结果的准确性,需要对航拍系统的性能进行检查,在收集数据时发现图像缺陷问题,需要重新进行补测工作。还可以利用无人机的遥感技术,对拍摄的照片进行预处理,在无人机系统对照片数据进行审核时,可以将不符合规定的数据直接处理掉,将更准确地数据传递到数据中心。工程测绘工作对于提升土地利用率具有作用,在实际测绘中需要保证无人机的状态,为测绘工作开展提供有力支撑,定期为设备进行调试,保证其状态在良好的状态,提高工程测绘工作的水平。
        结束语
        无人机倾斜摄影技术的应用,可大幅降低施工测量劳动强度,提高施工信息化水平,使专业领域的工作向非专业人员涵盖。另外,该技术可与 GIS 技术、BIM 技术等进行联合,尤其在紧急事故救援、线性工程、露天矿业工程等土石方领域有着更高的应用前景。
        参考文献:
        [1]张华阳,鲍健,王赛赛.浅谈无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].网络安全技术与应用,2021(02):137-138.
        [2]卫军.无人机航拍技术在工程测量测绘中的实践探索[J].产业科技创新,2020,2(32):86-87.
        [3]林仁超.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].城市地理,2017(22):126-127.
        [4]贾海光.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用探析[J].世界有色金属,2017(12):48-49.
        [5]刘占利.无人机航拍技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2017(09):87-88.
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