无人机在地质工程测量测绘中的应用探究

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期上   作者:李焕忠
[导读] 伴随着我国科技水平的发展,我国测绘技术也有了很大进步。近年来,随着科学技术的不断发展,
李焕忠
抚顺矿业集团有限责任公司东露天矿,辽宁省抚顺市113004

摘要:伴随着我国科技水平的发展,我国测绘技术也有了很大进步。近年来,随着科学技术的不断发展,无人机航测技术具有机动灵活、作业成本低与高效快速等优势,在小区域高分辨影像获取方面有着明显优势,是传统航空摄影测量技术体系的有力补充,在地质测量领域中应用广泛。因此,为加大无人机航测技术的应用推广力度,提高技术应用水平,对无人机航测技术在地质测量中的应用现状进行分析,为从业人员提供技术指导。
关键词:无人机;地质工程;测量测绘;应用探究
引言
时代的不断进行,就地质工程方面而言,其工程准备阶段和开展阶段都进行到全新的局面,测量数据精准度要求更高、执行更加严格。通过采用无人机航拍技术能够将通过定位系统、拍摄技术、地面监控系统对测量区域的数据进行精确的计算,从而有效提升测量工作的质量和效率。
1无人机在地质地质测量测绘中的优势
1.1获取数据具有准确性
我国国土面积辽阔,地域不同造成的地理特征具有较大的差异,为地质工程测绘工作带来一定困扰。传统的测绘技术难以对地貌特殊的区域有效开展工作,面对恶劣天气等外界因素的影响,对卫星遥感系统产生直接影响,导致功能难以发挥。极端天气对实际测绘测量造成极大的干扰,不利于测绘获得可靠数据。但是利用无人机可以无视恶劣天气因素带来的影响,在极端天气的干扰下实施连续性工作,对于突发情况可以灵活应对。无人机技术在外界因素的影响下可以保持稳定工作状态,实现耗时较短的高强度作业。无人机的分辨率比卫星遥感系统的性能更优越,可以确保在测绘工作中获得准确的数据,减少影响因素对测绘结果的影响,提升地质工程测绘的准确性。在收集信息的同时,可以及时对信息进行处理,提升测绘技术的智能化程度。
1.2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,在测绘地质测量工程中使用无人机遥感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。如果无人机遥感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。
1.3机动灵活
与传统航空摄影测量技术相比,无人机航测技术具有快速航测反应能力,无人机往往处于低空飞行状态,飞行质量、机身颠簸度与测量精度并不会受到气候条件的明显影响,且空域申请较为便利。同时,在无人机飞行期间,当出现风向变化时,虽然会对无人机飞行线路造成影响,但依靠飞行控制系统,可以在短时间内对无人机航线进行修正处理,以减小外部环境对测量精度造成的影响。
此外,无人机作为一种小型飞行器,对起降场地要求较低,仅需在一段较为平整的路面,即可安全完成无人机起降操作,并将升空准备时间控制在15min以内。而在测区现场地质条件过于复杂时,无法通过自力发射方式起飞时,工作人员还可选择采取弹簧起飞与垂直起飞方式,向无人机提供充足的升力。
1.4测量成本低
在地质测量工作中,运用无人机遥感技术进行测绘工作,与其他测绘技术相比,明显降低了测量成本。同时,我国的无人机技术一直处于世界领先水平,对无人机的研究范围比较广。我国运用无人机遥感技术进行测量作业,在设备投入上的费用并不高,并且其操作流程比较简单,对工作人员进行简单的培训后,便可以进行实地操作,极大地节省了人工成本。
2无人机航测技术在地质测量中的具体应用
2.1在城乡规划测量中的应用
在如今城市化进程快速推进的背景下,城乡规划工作越来越重要。在城乡规划大面积的地质测量中,工作人员与技术人员需要利用大量时间来开展测量工作。

在城乡规划开展测量的过程中,需要测量的面积较广、数据较多、覆盖的空间较大,这就必须保证让摄像头覆盖城市,才能够将一些小巷、街道等涵盖在测量范围内,确保测量范围的全面化。无人机遥感技术中的航拍技术恰好满足这个要求,可以通过拍照的功能对城市进行拍照,并对城市场景进行高度还原,然后按照一定的比例绘制出精确的影像地图。在城市化建设的过程中,很多城市的城乡规划主要以建筑规划与绿地规划为侧重点,而通过无人机遥感技术不仅可以测量出准确的数据,还可以为施工方提供精确的数据依据,从而选择最佳的施工方案。
2.2在复杂地质条件下的应用
当前在部分工程项目中,现场地质条件较为复杂,分布着湍急河流、险滩、峡谷等复杂地形,受到地理环境限制,传统航空摄影测量技术与人工测量技术不具备实际应用价值,测量精度较低,在测量期间容易出现突发问题。无人机航测技术的应用,可以有效解决以上问题。首先,工作人员通过无人机航测系统与飞行控制系统,可以远程调整航摄相机角度来获取测绘影像,全面掌握测区情况与地物信息。其次,面对河流险滩等复杂地形,凭借无人机机动灵活优势,工作人员可以根据现场情况实时调整机身修正无人机航线,并操纵无人机开展各项高难度飞行动作,将无人机与各类障碍物保持安全间隔距离。最后,开发低空无人机航测遥感系统,组合应用遥感技术与无人机航测技术,系统自动对无人机飞行期间所产生机械振动误差加以分析修正,以此提高测量精度及测绘影像质量。
2.3采集测绘数据
在利用无人机遥感技术开展测绘工作时,还需要对采集方式进行注意。通常在实际操作过程中,会有2种采集方式,即手动数据采集和自动加密数据采集两种方式来获取测绘的数据和资料。其中,自动加密数据的采集方式主要是利用拍摄的设备和传感器将拍摄到的数据暂时保存在机器的内部,操作人员只有获得内部存储的应用访问权限才能对数据信息进行整理。而手动数据采集方式则是利用计算机对采集工作进行远程控制。之后,在获得相关资料数据时还要确保收集到的数据全面、真实。除此之外,还要做好二次检测工作。要想进一步检测得到的数据资料,还需要对检测的环节进行管理,并对获得的数据进行准确分析。最后获得准确性更高的数据资料时才能进一步提高测绘工作的效率和质量,满足测绘工作的需求。
2.4无人机在露天矿测量验收应用
较传统技术流程,无人机遥感监测获得的数据更多,能够监测到人工测不到的地点,人工测量有局限性,测量数据较少,通过煤矿采空区的应用试验,人工测量取得100组左右数据,使用无人机遥感监测得到了数千组测量数据,而绘图的精度和识别度与测点数量和数据多少有直接关系,因此利用无人机遥感监测处理结果更加精准和准确。
3无人机航拍技术改进措施
为确保无人机航拍技术在测量测绘工作中得到有效的应用,保证测量数据的准确性,需要测量单位加强对相关工作人员技能素质的提升,确保其在能够对无人机航拍技术加以熟练的应用,并且培养其故障诊断能力,从而有效避免因为无人机存在故障而强制飞行带来的损失。相关的无人机厂家应当根据现阶段市场的需求对无人机的飞行性能进行改进,例如在续航、摄影等方面进行提升,相关的厂家可以通过和国内外的知名摄像、发动机、电池厂家互相合作,从而有效提升无人机飞行器的硬件性能。另外,对于软件方面相关的开发人员应当对无人机使用过程中存在的一些漏洞加以完善。使无人机能够在更多的领域得以应用。
结语
在现代地质工程项目中,为全面提高地质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,深入了解技术优势特点,结合工程情况针对性制定无人机航测技术方案,保证航测过程科学合理。
参考文献
[1]郭立超.无人机遥感技术在地质测量中优势和应用研究[J].大众标准化,2020(14):103-104.
[2]卡米力江·阿布力米提.无人机航空摄影测量技术在水利地质测量中的运用[J].河北水利,2020(2):44-45.
[3]奎春香,周玉秀,王永菊.无人机遥感技术在测绘地质测量中的运用[J].工程技术研究,2020,5(19):96-97.
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