马云龙
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州省贵阳市 550081
摘要:新时期测绘工程测量领域新技术应用水平不断提高,特别是在数字化、信息化等技术方面。无人机航测技术的应用转变了测绘工程技术现状,具有精度高、灵活性好、周期性强等优势。下面文章对无人机航测技术在工程测绘中的应用展开探讨。
关键词:无人机;航测技术;测绘工程;工程测量
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[建议不说城市化,立足工程来说]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航测技术进行运用,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。与传统飞行器比较,无人机设备尤为突出的长处在于容易控制、十分灵活、测绘范围广和对环境的适应能力强等,无人机航测技术被大范围的运用在多个产业领域里,为人类社会与城市创建营造出了许多实际价值。
1无人机航测相关概述
1.1无人机技术原理
无人机航测技术是将无人机作为飞行平台,在平台中配置高分辨率摄影仪器与激光雷达等装置,基于影像信息采集系统,远程控制机载设备开展测绘影像采集与同步传输作业,从而实时掌握测区情况。同时,影像信息采集系统由地面监控以及飞行控制系统加以组成。在无人机航测期间,地面监控系统负责对所获取影像信息进行整合预处理、质量检测、构建三维立体模型与生成核线影像。而飞行控制系统负责操控无人机按预定航线飞行,将航线重叠度与旁向重叠度分别控制在70%与50%。在特殊情况下,工作人员远程控制无人机躲避障碍物与修改航线。
1.2无人机类型
第一,多旋翼无人飞行器。该类无人机在应用过程中,也被人们称之为多旋翼直升机,确保多种螺旋桨的平均分布,将机身平衡性特点呈现出来。现阶段,多旋翼主要包括的类型有四旋翼、六旋翼和八旋翼等。目前的多旋翼无人飞行器能够发挥出悬停功能,更好地实现图片拍摄。第二,固定翼无人机。站在外形角度来说,固定翼无人机属于微型机范畴,现阶段,市场中常见的类型有螺旋桨型、圆盘形等。无人机的动力来源主要为电池,而且电动机自身隐蔽性较强,噪音小,适合在航空摄影测绘工程之中得到应用。第三,伞翼无人机。伞翼无人机在应用过程中,主要以伞翼为升力面,为后续工作的开展提供基础条件。伞翼在制作过程中,主要以纤维织物加工为主,实现伞状柔性翼面的有效制作,主要安装在机身上方。第四,无人直升机。此类无人机并不需要开展发射系统操作,便能实现垂直起降等操作。借助于该项性能优势,可以将飞行剖面航路呈现出来,为测绘工作的开展提供成分条件。
2无人机应用特点
在无人机航测系统中搭载有数字彩色航摄相机与数码相机等设备,在系统运行期间,可以持续获取超高分辨率的数字影像以及高精度定位数据,并将数据信息生成三维景观模型及三维正射影像图,最终测量的成像质量与精度都明显超过大飞机航拍测量成果。同时,无人机航测技术还可以切实满足不同类型工程测量任务的精度要求。例如,将无人机航测系统切换至低空航测模式,在低空与超低空环境下完成测量作业,持续采集低空精准数据,满足应急救灾等测量任务的作业需求。同时,将系统切换至高空作业模式,持续获取高空信息数据,以满足资源勘测等类型测量任务的作业需求。另外,无人机航测技术在应用过程中有灵活方便的特点,而且无人机体积小、质量轻,在使用过程中容易携带,不用设置专门起飞和降落的机场,在一般区域环境中都可以进行降落和起飞,也没有特殊的工作要求。因此,在测绘工程的测量工作中能够快速起飞来获得相关数据信息,完成任务后只需按照系统设定的方式降落,使用更加方便快捷,可更好地满足测量工作的需求。
3无人机航测技术在测绘工程测量中的应用
3.1检查校正设备
在利用无人机航测前,应该认真阅读无人机使用应该注意的事项,熟练掌握无人机操作技术。首先,对无人机进行全面检查,防止无人机在之前使用过程中出现的故障以及损坏的情况。其次,对摄影设备进行检查。对摄影设备的头像清晰度,校正数据采集精确程度。再次,应对测量时间以及测量点进行选择,判断周围环境是否有利于无人机的工作,防止在天气不好的状况下进行航测。最后,对比例尺进行确定,防止在数据计算以及数据总结过程中出错,保证数据的准确性。
3.2控制点布设及航线规划
在控制点布设及航线规划环节,应掌握以下技术要点:第一,对测区现场地质条件与天气条件进行采集分析,根据测区情况,将测区划分为若干区域,在各区域内均设置像控点,根据各区域地貌结构确定像控点数量与间隔距离,以此来减小地形条件对测量精度造成的影响。第二,以测区现场气候条件为主要依据,合理规划无人机航线,严格控制航线重叠度与旁向重叠度,并保持无人机航线与周边障碍物间的安全间隔距离,避免无人机在飞行期间受风力影响与周边障碍物相碰撞。第三,在恶劣气候条件下,需要对无人机航线进行优化调整,在必要情况下禁止开展无人机航测作业。
3.3影像数据的采集与整理
影像数据采集在测绘工作中也是一项很重要的环节,要做好这项工作就要做好起飞前的准备工作。起飞前的准备工作主要包括四个环节:第一,了确保每台无人机安装指南管理系统的操作精确性,检查每台无人机的SD卡的设备安装运行情况,确定相关数据具有保存管理功能;第二,要严格控制影像的重叠度,尽量控制在84%以下;第三,使用Altizure软件,确定无人飞机的测绘范围和相应航线,如果所测量区域是长方形,则可以根据长度把测量区域划分为不同的地域,并根据航线和高度设置不同区域;第四,为有效保证无线广播信号实时收放的正常,应及时检查播放无人机接收信号的无线接收控制功能,检查接收无人机无线信号。
3.4空间三角测量
在部分特殊的测绘工程,例如地形测绘、高度测绘等测绘工程中,可以通过航空摄影的方式进行测绘,同时在进行无人机测绘的过程中必须结合时代最新发展的科技。在实践操作中,工作人员通过将无人机测量技术与定位系统相结合。根据定位系统设置路线来更好的进行测量,更进一步获取目标地域中的地貌以及地形数据。在测量的过程中,无人机还可以对测量的数据进行实时的记录、传输,以此来更好地保证测绘中得到的相片可以得到科学合理的布置。为了保证无人机身影测量的质量,可以根据实际情况合理让工作人员进行空中三角测量。将定位系统中传输的地貌特征与地面测量机器的测量结果和无人机拍摄的图像进行有机结合,通过计算机进行整合,可以做到保证测量过程中得到数据的准确性。例如,在无人机航测期间,在系统中下载并识别DOM数据,在其基础上创建道路、路堤与建筑房屋等地物标高。随后,依据DOM数据进行分类处理,从所获取测绘影像资料中提取地物矢量特征,并对数据进行校正细化处理,以此来构建DOM图形。最后,向CAD软件中导入矢量化成果,将成图要求为依据,对测区地图进行整饰处理,如此,即可生成DMG格式成果,完成地形图测绘任务。
结语
综上所述,在现代测绘工程项目中,为全面提高工程测量精度及作业效率,突破传统技术的应用局限,企业必须提高对无人机航测技术的重视程度及应用力度,做好设备校正与航线规划等等工作,结合具体需求制定合理的航测方案,保证测量的科学合理。
参考文献
[1]景瑞.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].华北自然资源,2020(5):85-86.
[2]陈龙海.无人机航测技术在航道工程中的应用[J].电子测试,2020(16):116-117+13.
[3]傅成栋.无人机航空数字测量技术在地形测绘中的应用[J].数字技术与应用,2020,38(7):95-96.