无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:何小峰
[导读] 由于世界经济的不断发展,无人机的遥感技术的日益成熟,我国测绘工程产业的进步获得了实质性的提升。无人机遥感技术合理运用成为测绘工程测量工作实践的关键点,是不可或缺的一项重要技术
        何小峰
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        摘要:由于世界经济的不断发展,无人机的遥感技术的日益成熟,我国测绘工程产业的进步获得了实质性的提升。无人机遥感技术合理运用成为测绘工程测量工作实践的关键点,是不可或缺的一项重要技术,对测绘工程测量的全方位工作水平与效果产生深远影响。无人机遥感技术的运用为测绘工程创造了一个全新的时代,不仅实现了测绘数据的高效采集,还提升了测绘效率,降低了测绘成本,保障了测绘数据的精准度。基于此,本文详细分析了无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用策略。
        关键词:无人机遥感技术;测绘工程;测量;应用
        引言
        在城市化获得全方面进步和创建的前提下,社会根本建设力度不断增强,对工程测绘作业指出了更加严格的质量需求。测绘技术工作人员在测绘工程测量工作中把最新的无人机遥感技术进行运用,不单单可以完成高准确度的定位计划,还能够完全保证迅速获得全方位真实的各项测绘结果,极大程度地提升工程测绘工作水平与效率。随着航空、计算机、微电子等技术的发展和进步,以及无人机制图和遥感的实际研究,无人机在工程制图中的应用越来越广泛。
        2无人机遥感技术综述
        无人机遥感技术是指利用无人机搭载遥感传感器,结合遥测遥控技术、边缘计算机技术、无线通信技术、GPS定位技术以及GIS地理信息技术,在获取工程影像数据的基础上对影像进行同步传输,并完成影像数据处理、建模、分析。也就是说,无人机遥感技术借助较先进的机器、驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、GPS技术等,可对工程测绘测量工作进行空间遥感信息的自动化、智能化、专用化获取。无人机遥感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、数码传感器等。其测绘工作原理是:地面控制站根据具体的测绘需求和实际工况选择恰当的无人机,借助搭载的传感器和高清摄像机,在设定好的无人机航线上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,从而实现对地物的测量[1]。
        2无人机遥感技术的优势及不足
        2.1响应速度快
        在测绘工程测量中,无人机遥感技术具备可低空飞行、起飞所需的准备时间短、起落场地要求较低、测量时间短、受天气因素影响较小的特点,可以通过输入任务、搭配的车载系统来获取相应的测绘结果。面临突发性事故时,无人机遥感技术具备响应速度快的优点。如:应急部门根据最新的地形数据信息,借助无人机遥感技术可以快速地测量测绘工程,并通过无线传输的方式将测绘数据及时反馈应急部门,以便及时制定出应对方案,快速地应对和处理突发性事故。
        2.2信息处理速度快,分辨率相对较高
        无人机遥感可以有效提高整体监测的精度,通过无人机定位和实时监测提高各种数据检查的精度。重点是结果和目标,真的很准,提高了监控效率。如果监测效率低,部分信息传递不准确或不及时,导致信息延迟,可能导致测量数据或测量信息的偏差,不能保证项目的有序发展。工程数据监测标准应及时调整无人机遥感限值,提高监测效率[2]。
        2.3测绘成本低
        传统的实地测绘方式人工成本大,往往会超出项目投资预算,项目开发的经济性和安全性低。而无人机遥感技术能够降低人工成本的消耗,提升数据的完整性和准确性,有效控制测量设备的耗损,一天就可测绘出数十平方千米。另外,无人机遥感技术可以通过运用三维仿真模拟技术来确保信息的准确性,其分辨率可以达到0.1-0.5m,比卫星成像的分辨率高很多,还可以跟GIS快速集成,具有极强的检测作用。
        2.4无人机遥感技术的不足
        无人机的飞行环境具有不确定性,飞行或许会出现有稳定性不佳的状况。无人机拥有能够到达很高的飞行高度的特点,可在一部分高度由于风的作用,无人机或许没办法做到完美的飞行预想。

对于无人机摄影的需要,要一直保障摄影的平稳性,对传输准确传输做出调整。依据无人机高标准的监管效率,以科学信息进行基础操作,改变传感器的数据信息。可是在真实操作实践中,因为通信体系操作不完善,环境的特殊性、敌人攻击等一系列因素,无人机没办法照常飞行,没办法得到,没办法传输与存储信息,严重状况下还能导致安全隐患出现事故。无人机遥感技术的技术指标和局限性会导致监测精度直接降低,不能满足性能测量要求,最后,在使无人机遥感技术控制程序时,过于依赖通信系统位置,不仅会扰乱无人机的正常飞行条件,还会造成严重事故安全[3]。
        3无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体运用
        3.1在工程测绘环境中的运用
        在测绘矿区的过程中,根据区域的形状、面积和地形条件,按照自东向西的顺序,在确定好无人机飞行路线的基础上设置9条航线,分辨率设置为0.16m,飞行高度为1100m,借助GPS飞行控制系统,实时控制像控标志点。根据矿山测绘条件选择地势较平坦的地方,使用石灰粉设置像控标志点、圆圈等醒目标志,方便影像识别。结合该项目的具体情况分析,整个测区中像控标志点可以均匀地设置10个,选择比例为1:2000。一般情况下,对于环境较差的工程测绘来说,常规的传统航空摄影技术并不能科学应对。无人机体型轻巧,能够展开低空飞行,不受起降条件的限制,可以打破传统航空测绘的局限性,更快地获取精度较高的航空影像,提升测绘应急保障服务能力。
        3.2无人机图像集采应用
        无人机遥感测绘技术的应用,实现了测绘和工程制图同步进行,不仅可以收集数据,而且可以收集和整理不同的图像,有效地满足制图要求。因为无人机技术,才能实现在勘测和制图的范围内快速收集信息以及拍摄图像。通过深度处理前一阶段拍摄的图像并为绘图工作提供良好的基础,它也可以在此基础上有效地应用于三维建模。并且无人机测绘是高度智能的,可以自动处理不符合要求的图像[4]。
        3.3无人机实景建模技术
        无人机倾斜摄影实景建模技术是近年来在国际测绘和遥感领域发展起来的一项高新技术,主要原理是在飞行甲板上携带一台或多台倾斜摄像机,从不同角度采集图像。并通过专业软件对空中三角剖分、几何校正、同名点与区域网络水平的比较进行了研究分析,给出了三坐标信息和三个方位角信息,用于每个倾斜图像。从而使其在虚拟三维空间中具有位置和位置数据,获得高精度的三维模型。此时,倾斜图像可以实时测量,并且每个剪辑胶片上的每个像素对应于实际地理位置。支持无人机对土方工程计算、进度报告、辅助场地布置等进行有效勘测。真实场景扫描的三维模型是基于现场拍摄的照片和视频,使模型100%真实地反映场景。可以实现变焦、旋转等功能和真实场景的不同角度显示。三维实时模型包含所有点的位置信息,由于传统的单点测量方法的局限性,由GPS来生成实际需要的数据,如长度、面积、体积等。该模型可直接测量,精度可达厘米。实时扫描技术只需要一系列飞行记录。对地基和水厂的计量和工程量的计量具有很好的应用价值[5]。
        结语
        综上所述,作为先进测绘技术之一的无人机遥感技术在工程测绘测量领域中发挥着重要作用,为工程的有效开展奠定基础,不仅降低测绘成本、提升测绘效率,还能使测绘数据更加准确全面,确保工程测绘效果。
        参考文献
        [1]王柯蘅.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用[J].信息系统工程,2019(12):90-91.
        [2]娄骏,于文娟.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].交通世界,2019(34):20-21.
        [3]王海涛.无人机遥感技术在测绘工程测量中的实践[J].冶金管理,2019(21):83-84.
        [4]张沙千.试论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].居舍,2019(31):84.
        [5]葛涛.探究无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].门窗,2019(14):262+265.
       
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