无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考 陆明锋

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:陆明锋1 童家琨2
[导读] 摘要:遥感测绘,利用地面、航空、航天平台上的各类传感器对地球或其他星体进行地形图或其他专题图绘制的技术。
        浙江省核工业二六二大队  浙江省湖州市  313000
        摘要:遥感测绘,利用地面、航空、航天平台上的各类传感器对地球或其他星体进行地形图或其他专题图绘制的技术。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,在现代化地质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。本文主要对无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用做论述,详情如下。
        关键词:无人机遥感测绘;工程测绘;应用
        引言
        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,测绘行业得到了国家和社会前所未有的关注和政策扶持。测绘工程总量的需求日益增加,这对工程勘测工作是一个严峻的挑战。传统的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,得到了越来越多工程勘测施工技术人员的青睐,在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工程勘测测量结果的准确性,成为了每一个工程勘测人员面临的重大挑战。
        1遥感数据收集系统
        遥感数据收集系统以测绘常用的DJ Phantom4RTK无人机为例,机身装载有可提供厘米级高精度准确定位的D-RTK模块,从而能实现更为精准的测绘作业,而且在机身前左右上下六个部位,均配备了视觉感知和红外感知系统,可以用来提供全方位的视觉定位和飞行避障。飞行器搭载超高清数码相机,配合三轴防抖云台控制系统可以拍摄2000W像素照片和2K高清视频,机械快门进一步确保了测绘航拍成像效果。可以通过手机连接到遥控器,遥控器通过OCUSYNC高清图传技术,在7KM最大传输距离内,将拍摄的数据进行实时传输,在手机App上还可以显示实时高清画面。也可在App内利用事先做好的KML格式文件规划飞行路径,实现大面积区域的自动化测绘作业,具有操作快捷、自动化、信息精确的优势;无人机的遥控平台,可以在飞行测量的过程中对无人机进行有效的管理和操作,在操作的时候利用GPS,GNSS,D-RTK模块的高精度定位技术获得参数,对测绘地区进行定位,对其他运行设备的状态进行有效地把控,可以有效地对测绘数据进行有效收集。
        2无人机遥感技术发展现状
        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。
        3无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用
        3.1获取测绘资料
        与传统的影像测绘技术相比,无人机遥感技术最大的差异,就是空中时飞行偏角较大,像幅相较与传统手段更小。

针对无人机遥感技术的这些特点,可能会导致无人机在拍摄影像资料的过程中出现一些漏洞。因此,相关技术人员可以有效地利用空中三角测量技术,对拍摄中存在的一些问题进行及时的纠正和修复。但值得注意的事是,由于无人机遥感技术对飞行平台要求较为严格,技术人员必须根据建设项目具体地貌,合理地使用这一技术。
        3.2基于图像分割的无人机遥感影像目标提取技术
        图像分割是将完整图像分离成若干个独特区域的物理处置过程,可在保证目标特征完整性的同时,圈画出原始图像中波谱反射能力较强的部分,这种影像加工手段是实现由图像处理到图像分析的关键操作步骤。国际上现有的图像分割方法大体可分为如下几类:基于边缘的分割方法、基于阈值的分割方法、基于特定理论的分割方法、基于区域的分割方法。从数学角度来看,图像分割实现了由连续数字图像到不相交影像区域的转化,可在实现分割图像标记的同时,为同一区域内的像素目标赋予相同的编号信息。图像分割是计算机视觉与图像识别的必要预处理环节,在气象、军事、无人机遥感等领域均具有极为广阔的发展前景。在无人机遥感影像中,不同地物具有不同的波谱反射能力,通常情况下,影像波谱的平均宽度水平越大,其反射特性能力也就越强。
        3.3绘制地形图
        绘制地形图是地质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地质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。地质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,提高地质工程测绘工作的水平。
        结语
        综上所述,随着我国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工程勘测工作提供强有力的保障。
        参考文献
        [1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].2版.北京:科学出版社,2013.
        [2]蒋丽丽,刘国梁,王英杰,等.基于多源信息融合的高铁智能安全保障技术研究[J].中国铁路,2019(11):24-31.
        [3]张维成,孙勃岩.遥感和GIS技术在铁路工程建设中应用[C]//中国铁道学会,中国铁建股份有限公司.川藏铁路工程建造技术研讨会.西安:2019.
        [4]周云.航空摄影技术在铁路工程测量中的应用[J].铁道工程学报,2006,23(增刊1):90-94.
        [5]桂德竹,张成成,洪志刚.我国航空遥感发展现状及若干建议[J].遥感信息,2013,28(1):119-122,48.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: