无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析

发表时间:2021/7/2   来源:《中国建设信息化》2021年第4期   作者:张圣俊
[导读] 在建筑施工中,做好测量工作十分重要。
        张圣俊
        大连市勘察测绘研究院有限公司 辽宁 大连 116021
        摘要:在建筑施工中,做好测量工作十分重要。在测绘工程中应用无机人技术,能够实现对测绘数据的高效采集,也可以有效地节约成本,保证测绘成果的准确性。论文从无人机测绘的原理出发,结合其优势,对无人机在测绘工程中的应用进行了分析和讨论,希望能够为测绘工作的实施提供参考和借鉴。
        关键词:无人机测绘技术;建筑工程;测量;应用分析
        引言
        在经济快速发展的时代下,人们对工程测量行业提出了更高的要求,不仅要保证高精确度,而且要保证特殊条件下的测量工作能够顺利实施。在如今信息化发展的时代下,测量数据的准确性与有效性对工程测量的精度有直接影响,故在工程测量工作中必须确保测量数据的有效性与可靠性。加大无人机测绘技术在工程测量中的应用与推广是现阶段工程测量行业的重要任务。因此,在实际的工程测量工作中,相关工作人员需要加强对无人机测绘技术的研究与应用,提升工程测量的水平,最大程度上发挥其应用价值。
        1无人机测绘技术的应用优势
        1.1难度系数低
        随着我国对无人机技术研究力度的不断加大,对无人机进行操作的方式越来越简单。通常来说,在测绘工程测量工程中使用无人机测绘技术只需要将无人机的飞行路线进行科学设置,然后根据具体的工作环境来校正数据,即可以轻松得到比较精准的测量结果。如果无人机测绘技术在工作过程中出现问题,无人机可以进行自动检测并返回起点,并能在故障解决后再次开展测量工作。
        1.2数据精确度高
        对于无人机携带的成像器材来说,一般采用了高精密型彩色数字摄影机,可以避免测区地物要素的遗漏,获取高清晰、多角度、多重叠的地表影像。地面控制系统对此进行快速接收,在保证数据精确度的同时,极大地节省了外业的人力成本和生产成本。无人机测绘技术所具有的推广应用价值,集中体现为造价低、运行成本低、经济适用性好,这在工程测量领域更是毋庸置疑与否定。但是,经过长期的实践,发现无人机测绘技术存在旋偏角偏大、姿态稳定性欠缺、行带排列不整齐、地面分辨率不足等现象,并且属于不可彻底避免的技术弱点,尤其是在山区应用该技术测绘地形图,上述问题总是存在着较高的发生概率,最终会影响数据成果的精确度,有待改进。
        1.3监测尺度大
        因为测量区域不同,所以测量数据存在着一定的差异,并且测量的区域越大,获取准确数据的难度就越大。然而,无人机测绘技术不仅可以适应较大的测量范围,还可以利用无人机设备的功能优势,满足最大尺度的监测要求,同时其还能够通过远程监控对测量范围进行调整,从而获取更为详细的内容。无人机测绘技术具有数据准确度高的特点,除了节省人力、物力,还能够测量出准确的数据,为测量工程的开展奠定良好的基础,因此在工程测量工作中得到了广泛的应用。无人机测绘技术在数据获取、分析、筛选等方面都具有极强的优势,为工程后期的信息整理汇总提供了可靠的数据依据。另外,无人机遥感测绘主要通过GPS差分定位、卫星遥感、无人驾驶等技术进行测量工作,与传统测绘技术相比,在数据采集与传输速度上提升了7~9倍,极大地提升了数据的准确性与有效性。
        2无人机测绘的原理
        无人机测绘系统可以分为硬件和软件2部分。硬件部分包括了无人机、动力供给系统、电源调节装置以及高清摄像头等;软件部分则包括飞行器操作系统、无人机控制系统、遥感系统和图像处理软件等。无人机测绘的基本原理是,由地面控制站依照具体的测绘需求和实际工况,选择恰当的无人机并制定无人机航线,做好无人机姿态稳定控制、飞行轨迹控制和任务管理控制等,设计出最为间接的飞行航线,借助无人机上搭载的传感器和高清摄像机,实现对地物的测量绘制。


        3无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用
        3.1在数据采集方面的应用
        在工程测量工作开展的过程中,合理科学地运用无人机测绘技术,既可以提升测量工作效率,又可以确保测量结果的准确性与有效性。当运用无人机测绘技术进行测量工作时,不同类型测量数据的采集必须建立在网络技术的基础上,并结合实际情况,使用计算机远程控制技术进行数据采集工作。无人机测绘技术的应用不仅可以为手动采集工作的开展提供保障,还可以提升数据采集工作的效率和水平。另外,在无人机测绘技术应用中添加自动加密处理措施,可以在一定程度上形成一种实质性的保护机制,必须将保护机制融入无人机内部系统构建和设计中,通过加密方式对存储器进行有效的设置,以此提升不同类型信息数据的安全性与稳定性。
        3.2测绘数据处理
        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。
        3.3在地形复杂环境中的应用
        传统的航空测量技术对地形的要求较高,在地理条件过于复杂的地区,其测量效果并不明显,如地形起伏、地貌复杂的地区,而使用无人机测绘技术进行航测,地形、天气等因素对其影响较小,因此可以保证测绘数据的精确度。首先,针对气候环境复杂、地形地貌复杂的地区,应用无人机测绘技术不仅可以确保测绘工作的效率,还可以确保测量结果的精确度,以此保证工程测量工作的质量。其次,无人机测绘技术还可以运用在不同地貌的测量上,如矿区一般具有复杂的地貌,可以利用无人机测绘技术进行测量,突破了传统航空测量技术的局限性。因此,在现阶段的工程测量中,必须在安全的基础上,将无人机测绘技术广泛应用于地质、矿山、土地等测绘项目,以此保证工程测量工作的质量,从而为后续工作的开展提供可靠的数据依据。
        3.4无人机航摄数据后期处理
        事实上,对外业影像数据所反映的信息进行分析、归类等处理的过程,始终具有人机交互特点,充分折射后续生产的智能化程度,这要求在提高信息处理质量的同时,兼顾提高信息处理的效率。例如,在当前工程测量活动中,矿山测量较为常见,对整个矿区应用无人机测绘技术进行数据采集,可以高效地获取地面信息,事后使用配套的商业软件进行数据处理,可以高质量地生成DOM、DEM、DLG等产品,体现现代测绘手段的便捷性、精确性。与传统的工程测量技术比较,数据信息的后期处理环节所采用的技术手段变化大,基本上取代了大量的人工操作。传统技术的缺点较多,效率之低造成时间浪费,同时,精度还不完全得到保证,明显不利于测绘任务的顺利完成;现代技术的针对性较强,特别是云端协同、智能共享,充分加速技术融合,有效避免这类问题的发生。所以,无人机测绘技术后期处理的本质,是专业软件开发与应用的具体实现,反映软件执行功能深化、算法优化、操作简化的技术路线。另外,工作人员需要适当地接受航测理论基础培训,有助于保证后期处理的专业性,以及测绘成果的及时性。
        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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        [2]卡米力江·阿布力米提.无人机航空摄影测量技术在水利工程测量中的运用[J].河北水利,2020(2):44-45.
        [3]奎春香,周玉秀,王永菊.无人机测绘技术在测绘工程测量中的运用[J].工程技术研究,2020,5(19):96-97.
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