测绘工程中无人机技术的应用探讨

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第40卷3期   作者:樊明臣
[导读] 随着科技的不断发展与进步许多技术也已经成功地运用在工程测量过程中,例如无人机技术可以帮助工作人员更好地进行测绘工作。

        樊明臣
        身份证号码:23270019860503****

        摘要:随着科技的不断发展与进步许多技术也已经成功地运用在工程测量过程中,例如无人机技术可以帮助工作人员更好地进行测绘工作。无人机技术的应用与发展是在新时代潮流中所衍生出的一种产物,也是社会的创新与发展中不可避免的一种方向,鉴于此,文章针对测绘工程中无人机技术的应用进行了分析,以供参考。
        关键词:测绘工程;无人机技术;应用
        1导言
        无人机测量技术具有智能化、专业化、机械化等优势,在这个科技日益进步的新时代能够充分发挥科学技术进步的重要作用。相比于传统的测绘方式,无人机测绘不只能够到达一些人类难以抵达的位置与角度,还能够极大程度上的抵御高温、高压等恶劣的自然环境。通过使用无人机进行拍摄,可以得到精度准确、位置正确、清晰度高的图片影像,通过这些图片影像用计算机进行图像的拼接,模拟建模,能很大程度上的起到对于工程建模的辅助作用,同时也可以极大地弥补传统工程测量中存在的缺陷。因此,使用无人机测量技术在测绘工程中是大势所趋。
        2无人机系统构成
        2.1遥感数据收集系统
        以测绘常用的DJPhantom4RTK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。
        2.2遥感数据处理平台
        通过无人机的航拍技术对进行有效的测绘,按照实际需求对测绘的图像进行处理,利用遥感数据对数据进行整合,将实时数据传递到数据中心。还可配合第三方软件生成地形图,正射影像高清地图,3D实景建模等功能。
        3测绘工程中无人机技术的应用
        3.1像控点布设
        在使用无人机进行摄影测量时必须要注意像控点的布设。只有经过科学计算,合理地布置像控点,才能更好地完成测量任务。因为最终要得到一个相对清晰的图像,所以第一点就是要注意像控点能拍摄到一个清晰的图像,这样才能更容易做出正确的判断以及保证后续的立体测量的准备。其次要注意的就是布设的像控点的位置,主要布设在航线附近一旁向距离适当的位置。同时还要注意像控点相对于周边环境的位置选择,要注意选择地势起伏较小,地形相对平缓的地带,不能在地势复杂,倾向角度较大或障碍物较多的位置布设。最后要注意的是,像设点的布控的终极目的是辅助拍摄关键位置清晰、准确的图像,因此,在布设的过程中一定要接近重要位置进行重点布设。只有做到这几点才能完成无人机摄影测量的前期准备工作。
        3.2规划航线与测绘范围
        在开展工程测绘时,需要先针对实际探测的区域规划航线,确保无人机可以在规定区域内进行有效的测量。对测绘地形、相机参数等进行处理,为测绘结果的准确性提供支撑。操作人员在规划航线时,要格外上心,航线规划对于后期数据采集有着直接影响。

通常情况下,无人机的作业时间在一小时内,除去一部分耗损,无人机可以拍摄的时长达30分钟。操作人员需要对无人机飞行时间进行有效规划,避免规定时间内无人机电量不足出现事故,科学的规划飞行航线,提高无人机作业的效率。对需要检测的区域进行全方位的规划,确保无人机可以在待测地区实现有效测绘,根据测绘的实际需求采取多样化的拍摄形式,对需要测绘的区域设立标志,根据无人机的作业时间合理规划作业流程;对测绘地区进行控制是为了保证测量任务的有效性,根据测绘区域编制相对应的控制网络,使无人机在作业期间可以根据网络信号找到设立的坐标,对于核实无人机作业路线具有重要的作用。
        3.3立体采编
        随着新时代的发展,人们对于测绘工程的精确度和全面性的要求越来越高,早已经从简单的表面测绘发展为要对测绘地区进行全面性测量,不只要对地形、地貌进行测量,更要对于地理环境、信息进行相关的收集整理。这就要求在进行无人机摄影测绘的过程中必须采取立体采编的测量方式。在进行测量时,必须先由测绘工作人员经过计算机计算,人工设定合适的参数,保证无人机测量过程中水平线的稳定,高度的准确。再结合适当的地面测绘来进行综合性的整理计算。这样才能够做到在保证信息准确的基础上来进行对于测量情况的立体采编工作。无人机在进行复杂地形的测量中,需要根据实际情况对于外部整体进行扫描,通过人工设定的参数对于采集到的数据进行重复的处理和校对。
        3.4绘制地形图
        绘制地形图是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。
        3.5三角测量
        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。
        结束语
        总之,无人机技术的应用可以说给各个行业的发展都带来了一定的推动力,而对于工程测绘技术,无人机也极大地促进了行业的发展。无人机可以在任何不利于工作人员到达的地方进行工作,可以适应各种工作环境,不仅有效地提高工作效率,还可以推动我国工程测量行业的发展。
        参考文献:
        [1]吴洒洒.测绘工程中无人机的运用[J].信息系统工程,2019(12):80-81.
        [2]于庆启.测绘工程中无人机技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(07):252-253.
        [3]刘建国.无人机在测绘工程中的应用[J].智能城市,2019,5(19):70-71.
        [4]廖立军.测绘工程中无人机的运用[J].世界有色金属,2019(15):174-175.
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