工程测量中无人机遥感技术的运用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:赵建春
[导读] 目前,我国的测绘行业建设的发展迅速
 
        赵建春
        潍坊市勘察测绘研究院,山东 潍坊 261000
        摘要:目前,我国的测绘行业建设的发展迅速,工程测量的准确性是保障工程顺利施工的基础,影响整个项目的工程质量。目前,随着我国城市化进程的不断推进,基础设施、建筑工程数量迅速增多,工程测量工作的作用越来越重要。而无人机遥感技术是工程测绘测量中最为重要的一项技术,能够降低测绘工程的工作量和难度,实现对工程测绘数据信息的快速获取,对工程项目建设具有非常重要的指导作用。
        关键词:工程测量;无人机遥感技术;运用
        引言
        无人机遥感技术是一种结合无人机驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通信技术及GPS差分定位技术的现代化应用技术,可完成自然环境和工程地质地形等空间遥感信息的智能化、专业性测量。随着无人机遥感技术的快速发展,在工程测绘领域获得了广泛应用,在影像获取、数据处理方面均明显优于以往使用的测绘技术,因此,进一步明确无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用要点及策略尤为关键。
        1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。无人机遥感技术凭借机动、快速、经济等优势,成为工程测量中较为理想的实际应用技术。
        2无人机遥感测绘技术在工程测绘领域的应用优势
        (1)监测范围更广泛。与传统无人驾驶飞行技术相比,无人机驾驶飞行技术不易受到其他因素的影响,可完成任何高度空间上的拍摄工作,在一些恶劣环境中也可实现飞行,获得精准的影像数据。除此之外,借助无人机遥感技术可直接完成一些特殊区域的测量工作,包括沙漠地区、草原、沼泽等,可提升工程测量的经济性。(2)监测效率更高。通过使用无人机遥感测绘技术,可快速且准确获取到监测区域需要的影像数据,并在短时间内完成数据传输、整理、分析,可提升数据传输速度、影像清晰度。近年来,无人机遥感测量技术广泛应用于水工环测量、地震灾害防治及洪水灾害的治理工作中,具有较高的实用性、适用性。(3)操作流程简单快捷。目前某公司推出的无人机型号均可实现线路规划、任务分析和自动返航等功能,在执行任务过程中可根据实际情况自行决策,具备更强大的自主决策能力,操作流程更简单快捷,专业性较强。(4)系统兼容性强大。无人机遥感技术整合了现阶段较多的先进技术,多种技术可优势互补,实现无人遥感测绘技术的优势。以硬件设备为例,遥感操作系统可搭载任何一种型号的无人机设备上,且可与终端设备相连接,影像数据可实现动态传输和共享。(5)对飞行过程中进行动态监控。无人机遥感测绘技术在执行任务过程中可实现动态监控,飞行人员借助电脑终端设备可对无人机飞行状态进行监控。在飞行过程中发生突发性事件可在短时间内进行操作,如飞行人员可紧急启动返航功能,电动返航失效时可通过手动遥控器进行调节。
        3无人机遥感技术在测绘工程中的应用
        3.1复杂环境的应用
        传统的测量技术在对环境比较恶劣的地区进行工程测量时,很难发挥它的全部作用。

测量过程中,在进行单一的航空拍摄时,不仅要考虑云层,还要对其地势、地形进行全面考察,运用传统测量技术难以完成。但无人机遥感技术在工程测量中的运用,能够克服因其地理环境的复杂带来的局限性,无人机遥感技术能够对所有的山川河流、不同的地理环境全面展开相关测量工作,进而促使整个工程的成像精确度提高。无人机遥感技术不仅能对平原大川展开较好的测量工作,还能够精确拍摄环境相对恶劣的山区,这是传统测量技术所达不到的高度,很多之前无法克服的难题无人机遥感技术都能够做到有效破解,并且能高效保障整个测绘工程顺利完成。无人机遥感技术在运用过程中成本低、安全性高,在测绘工程中颇受青睐,并得到广泛推广。
        3.2信息采集的应用
        信息采集在无人机遥感技术中居于基础地位,但同时也是无人机遥感技术在使用过程中最为频繁的操作行为。利用无人机遥感技术开展测绘工作,能够快速、有效、准确地采集相关地理信息。在传统测绘中进行的地理信息采集,由于采集技术存在缺陷,难以保证所采集信息的完整性、准确性以及系统性。相较于传统测量技术,现在的无人机遥感技术弥补了其诸多缺陷,对环境具有较高的适应能力,能够提高所采集地理信息的精确度。在测绘工程中将无人机遥感技术与影像资料紧密结合,能够保证信息采集工作在同一系统内顺利完成,无人机遥感技术能够采用多样化的加密方式,提高地理信息的安全性。并且在收集工程相关数据时使用无人机遥感技术,能够使用智能化技术处理复杂信息。除此之外,无人机遥感技术还能根据相关测量的标准与要求,针对所采集地理信息展开对单一模型的定向测量操作,从而提高所采地理信息的精确度。
        3.3信息处理的应用
        对地理信息展开深入处理工作的程序,是在地理信息被采集之后。地理信息处理在传统测量工作中主要靠人工,但无人机遥感技术优化了这一方式,并且使信息处理的效率与精确度得到较大提升。在对矿山总体布局进行相关数据测量时,使用无人机遥感技术能够加快完成信息处理工作,并且能够提高其处理效果的实用性。在对矿山开展测绘的过程中势必会对自然资源、生态环境造成或多或少的影响,在开采过程中利用无人机遥感技术中的低空飞行技术,根据所获取的相关信息,实行精确高效的分析与处理工作,完成这一系列步骤所获得的成果,能够加强对环境的保护。
        3.4在低空作业、特殊目标获取方面的运用
        目前,无人机遥感技术在工程测量中的运用越来越广泛,尤其在低空作业方面发挥的作用越来越大。航拍自动化发展更加完善,与之相配套的数据处理软件不仅能提升无人机的自动化水平,还能提升无人机操作的灵活性,为无人机遥感技术提供更多技术支持,以更好地实现图像的捕捉和拍摄。如:较大比例尺的测图工作是无人机飞艇低空航测系统项目中最主要的成果。另外,无人机遥感技术具备自动检验功能的组合特宽角低空数据相机系统,此系统运用科学的软件可以展开进一步的校验,从而最大程度地避免获取到的数据由于机械变形造成误差。同时,此系统创造性地利用边缘现场补偿相机姿态角度提升精度的方法,极大地减轻了成像系统的整体重量,科学替代了三轴云台。另外,在特殊目标获取方面,无人机遥感技术获取数据信息更加准确,精度更高,位置更准,能够实现测量目的的同时大幅节省人力物力。
        结语
        无人机遥感测绘技术在工程测绘领域中的应用十分广泛,已发展为工程测绘影像数据获取和处理的首选技术,具有数据处理效率高、质量高等优势。无人机遥感测绘技术在实践应用过程中,仍存在较多未解决的问题,相关单位应加大研究力度,掌握更多关于无人机遥感测绘的应用技术,充分发挥无人机遥感测绘技术的应用优势,以满足工程测绘更多需求。
        参考文献
        [1]郭揆.无人机遥感影像下数字摄影测量技术分析[J].自动化技术与应用,2020(9):56-60.
        [2]王晓红,何志伟,邓仕雄,等.利用特征组合检测算法的无人机遥感影像匹配研究[J].测绘通报,2019(1):33-37.
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