辽宁省地矿测绘院有限责任公司(辽宁省地矿测绘院) 辽宁沈阳 110033
摘要:随着无人机的功能在社会各界中,广泛应用,尤其是在测绘工程中,其强大的测绘能力以及高效的测绘效率,对于传统的测绘行业,带来了巨大的市场冲击。而衍生而来的无人机测绘问题,也受到了社会各界的广泛议论,例如准确性、稳定性、操作性等特点,受到一定的异议和质疑。
关键词:无人机;测绘工程;应用探讨
1导言
测绘工程在社会发展中发挥着非常重要的作用,将无人机技术应用到测绘工程中,能够发挥出巨大的优势。无人机本身的操作十分灵活,适应能力强,可以实现对于工程测绘数据信息的快速获取,为工程项目的建设提供指导,也可以促进测绘工作人员的技术水平的提升。
2无人机测绘的优点
2.1响应速度快
借助无人机进行测绘时,无人机一般采用的都是低空飞行,本身对起落场地要求较低,起飞所需的准备时间短,而且受天气因素影响较小,能够有效节约测量时间。同时,无人机一般都会搭配相应的车载系统,可以通过输入任务来获取相应的测绘结果。而在面对突发性自然灾害时,应急部门需要依照最新的地形数据信息来制订应急方案,借助无人机,能够实现对灾区地质环境的快速测量,也可以将测绘数据通过无线传输的方式,及时回馈给应急部门,使得应急工作人员在进行灾害应对和处理时,具备更快的响应速度。
2.2测量范围广
传统人工测绘需要工作人员携带各种各样的测绘仪器进行实地测量,而因为测量环境的影响,测量的范围相对较小。无人机测绘能够对这一问题进行解决,实施测绘工作时,可以同时使用多台无人机,依照不同测绘环境,在不同高度进行测量,不仅测绘工作效率高,测绘数据精度更准确,而且测绘的范围更广。无人机测绘还可以借助光谱实现对于数据的有效分析处理,获取大范围区域的监测信息,也可以借助三维仿真模拟技术,在与数据库信息进行对照的情况下,将监测得到的信息展示出来,以此来促进测绘质量的提高。
2.3测绘成本低
一些大型项目在规划过程中,很容易受到周边环境因素的影响,不仅测绘工作的范围较大,需要测绘的内容也十分繁杂,如果沿用传统人工实地测绘的方式,会导致人工成本的增大,出现超出项目投资预算的情况,对项目开发的经济性和安全性产生影响。借助无人机测绘技术,一天就可以完成数十平方千米的测绘,而且能够保证数据的完整性和准确性,在提高测绘效率的同时,能够降低人工成本的消耗,也可以就测量设备的损耗进行有效控制。
2.4测绘时效强
传统测绘工作需要手动输入数据,在对数据进行汇总整理后,将数据传递给设计部门,但这样会导致数据传递的滞后性,严重时可能对项目的开发效率产生影响。与之相比,无人机测绘能够实现信息的有效联动,而且可以在实施测绘工作的同时,借助无线网络,将得到的各种数据信息传输给设计部门,设计部门可以依照现场地质环境,做好复测工作,也可以对获得的测绘信息进行分析和校准工作,避免出现信息遗漏的问题。
3无人机技术发展现状
无人机技术,在很多时候又被业内称为无人机航测遥感技术,它更多时候是采用无线电设备来对各种各样的飞行器进行控制,从而实现对信息的快速获取。当前无人机技术主要包含数据处理系统、无人飞行器平台、GPS导航定位系统以及数码传感器,这是将数据处理技术、计算机信息通讯以及GPS高度融合的高新技术。过去传统的地面测绘信息,的采集都是通过载人飞机或者是卫星来进行获取的,但是所需要承担的成本比较高,并且很多时候会受到天气条件的影响,并且各种信息的更新速度非常的慢,对于测绘工作的发展造成了很大的限制。而相比之下,无人机遥感技术它所需要的周期短、成本比较低、成像较为清晰、操作起来也较为简单方便,在很多方面都弥补了传统测绘信息采集的不足和缺陷。当前国内的无人机技术在各项研发方面都取得了很多进步,各个国家也在不断的引进我国的无人机技术。
4无人机在测绘工程中的应用
无人机在测绘工程中的应用一般体现在以下几个方面:
4.1数据采集
无人机可以依照预先设定好的航线来对相关数据进行收集,技术人员需要根据测绘区域和飞行安全进行管理,借助定位系统来对无人机进行精确定位,准确获取相应的坐标系统,确保测绘工作的高效实施。测绘资料获取后,需要通过二次检测来对数据质量进行检验,确保数据的完整性和准确性,以此来促进测绘工作效率和质量的提高。
4.2图像采集
无人机可以在测绘过程中进行影像的拍摄,借助三维建模等技术来对图像进行加工处理。若测绘过程中,遇到不符合要求的数据,系统会自动对其进行处理,拍摄过程中相机可以通过自动变焦的方式来获取清晰度更高的图像。本文结合具体案例,对无人机在测绘工程中的应用进行分析和讨论。某矿区测绘中,矿区本身属于山间盆地地形,最大海拔高度1051.86m,海拔最低点为800m,整个矿区地势复杂,植被茂盛且以林木和灌木为主,道路交通条件差,网络信号差,从保证测绘工作质量的角度,使用无人机进行测绘工作。
4.3像控标记点设置
在对矿区进行测绘时,需要依照区域的形状、面积和地形条件等,确定无人机飞行路线,这里依照自东向西的顺序,设置9条航线,无人机飞行高度为1100m,将分辨率设置为0.16m,借助GPS飞行控制系统实现对像控标志点的实时控制。依照矿山测绘条件,选择地势平坦且方便影像识别的区域,像控标记点的设置可以使用石灰粉,设置圆圈等醒目的标志。从该项目的具体情况分析,最终选择的比例为1∶2000,在整个测区内,均匀设置10个像控标志点。
4.4测绘数据获取
参考当地测绘机构建立起的CORS网,对数据进行获取和修正,选择1985国家高程基准,快眼Ⅱ型无人机,考虑工程的实际情况,在无人机上配置佳能EOS5DS数码相机,该相机的像素较高,能够获得比较清晰的图片。借助无人机遥感技术的应用,测绘信息呈现为瓦片形式,对照该信息能够完成正射影像数据的切割工作,然后在百度地图等地图软件中浏览。无人机在数据采集方面有着较好的优势,在运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术的情况下,能够获取完善的数据影像,利用空三算法的拼接矫正功能,能够切实保证测绘信息的合理性和准确性,优化区域网中的相关信息,继而输出标准化的数据格式。
4.5测绘数据处理
该项目测量区域植被茂盛,无人机测绘得到的点云数据为高层数据,需要做好数据滤波,去除影响测量数据中的点云。可以使用LidarModel模板实现滤波操作,将点云数据转化成网格数据,配合Raster软件获得测区地面模型。
4.6测绘结果分析
从保证工程质量的角度,需要对测绘结果精度进行检查,检测点应该遍布整个测绘区域,在均匀分布的同时,具备一定的代表性。对照测绘结果分析,测绘区域内无人机测绘像控点平面误差和高程误差分别小于0.05m和0.2m,检查点平面误差小于0.3m,能够满足地形图精度的要求。
5结语
总而言之,无人机在工程测绘领域发挥着重要作用,能够显著提高测绘效率,降低测绘成本,应该得到测绘人员的重视和推广,通过对无人机测绘技术的合理应用,保证工程测绘的效果。
参考文献
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