测绘工程测量中无人机遥感技术的运用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:陈东
[导读] 现阶段,无人机在民用领域中的应用频率逐渐提升,可呈现较好的环境适应性、机动性,为新时期遥感测绘技术应用提供探究依据。
        陈东
        北京世纪安图数码科技发展有限公司 400010
        摘要:现阶段,无人机在民用领域中的应用频率逐渐提升,可呈现较好的环境适应性、机动性,为新时期遥感测绘技术应用提供探究依据。基于此,本文针对测绘工程测量中无人机遥感技术的运用进行探讨分析,以供参考。
        关键词:测绘工程测量;无人机遥感技术;科学运用
引言
        随着科学技术的不断发展,计算机、通信技术的更新,使我国无人机产业得到了较大进步,尤其在遥感测绘领域,通过无人机平台应用,为各行业发展创造了更多的服务保障。无人机遥感技术属于新型测绘技术内容,在灵活性、机动性等方面具备较大优势,可保障测绘安全性、经济性,为调查和监测任务执行创造更多有利条件。
        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,成为测绘工程测量中较为理想的实际应用技术[1]。
        2无人机遥感技术的优势
        2.1操作简单,安全性高
        无人机遥感技术在进行测绘工作时,其主要是通过操控无人机飞行,到指定的区域进行作业,工作人员可以在安全的地面进行远距离操控。无人机可以进入到发生灾害的区域中,在其中进行信息收集,并协助相关人员进行救援等工作。对于人力无法到达的区域,如峡谷或者地震区等,使用无人机可以进行实际的测绘,在对人类不产生危险的情况下,对环境进行检测和探查,有利于工程规划和建设,整体的安全性较高。另外,在进行操控时,由于无人机的系统内存在自动化和智能化系统,能够对指令等进行合理的分析,并完美的执行命令,其操作较为简单,能够有效地提高测绘的工作效率[2]。
        2.2图像清晰度高,数据处理快
        使用无人机遥感技术进行影像获取时,由于无人机在飞行过程中,有固定的航道,在拍摄时,无人机的飞行幅度更小,偏角更大,使整体影像的立体感较强。另外,在无人机摄像时,其具有较大的存储空间,能够在短时间内拍摄更多的图像,在经过数据后期处理后,影像的质量较高。无人机上的相机有很多种,包括高分辨率数码相机、光学相机及多光谱成像仪等,同时具有红外扫描和激光扫描及电磁波扫描等仪器,在飞行中能够进行智能化调整,使成像更清晰,拍摄效果更好。
        2.3成本较低,监测范围广
        无人机设备在构建和使用过程中,其成本相对比较低。一方面,无人机的材料一般使用碳纤维复合材料,其强度非常高,同时具有非常强大的抗冲击力,并且重量较轻,能够抵抗飞行中可能遇到的损坏,虽然材料价格较贵,但可以重复利用,并且损坏的可能性较低,在一定程度上节省了成本。另一方面,无人机不需要驾驶员在飞机中操作,可以省去聘请飞机驾驶员的资金,同时,无人机的实际操作较为方便,简单培训即可掌握使用方式,能够减少培训资金。无人机的监测范围非常广,并且能够根据实际的需求来进行测量。在对某一工程建设区域进行检测时,根据测绘单位的需求来调整实际的检测范围,将无人机的飞行高度调高,其单位面积内的测量范围会不断地变大,便于工程师对整体区域和环境进行分析;想要使测绘的精确度提高,可以将无人机的高度降低,提高其图像的精确度[3]。


        3无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体运用
        3.1无人机调试
        (1)运行调试,根据实际无人机机型特点、控制状态,开展相应的调试操作,保证最终结果的准确性。(2)计算产生的误差,该类操作可通过相关软件应用进行,通过地形地貌图校准无人机运行坐标。(3)实际飞行作业工作执行前,应检查无人机电池所剩电量,如果存在电池电量不足问题,应立即进行充电处理,避免对后续的作业产生影响,以维护主体作业的完整性。
        3.2无人机工程传输数据
        实际测绘方式的选择会影响后续测量结果,在测量作业的过程中,通过人工操控飞行质量,强化现场勘测信号的准确性,再根据地图数据质量、传输数据,对结果进行深入性分析。在无人机布点上,像控点中心区域可选择白色漆、红色漆,根据具体情况进行适当喷涂,保证易于分辨,在标注时常见的形式为“L”和“+”,实际图形长度范围80~120cm,宽度范围为15~20cm。具体坐标的采集主要集中在“L”形坐标直角拐角附近,作业过程中易出现误差问题,工作人员应避免误差扩大,保障作业的完整性。
        3.3遥感测绘
        在测绘前期工作人员应做好资料收集、地形调查等工作,当前序工作全部结束后,方可应用遥感技术。工作人员应提前设计信号接收装置,保证无人机测绘作业工作效果得到本质性强化,并在周围较为空旷的区域布置控制点。对于控制点的选择,应保证周围的平坦,不会出现过多高层建筑,降低重复测绘、测绘进度滞后等问题的出现概率,为后续无人机遥感技术在测绘测量中的应用完整性创造良好条件,奠定基础。
        3.4数据传输及归类
        在实际测绘工程测量中应用无人机遥感技术,重要的环节为数据传输,相关工作人员应做好流程的深入性分析操作,借助遥感无人机内部芯片和装置发射信号,再通过相关信号接收手段转化成需要的数据,将数据及时传输到终端位置。对实际数据传输工作进行控制,无人机的飞行速度应保持在合理范围,保证测绘准确性。数据传输工作结束后,工作人员需要利用中心软件进行处理,分析和归类传输数据,完善测绘质量,应避免出现人力资源浪费现象[4]。
        3.4在低空作业、特殊目标获取方面的运用
        目前,无人机遥感技术在测绘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。
        结束语
        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]赵天毅.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用探究[J].科技经济导刊,2020,28(02):35.
        [2]宁德存,孙嘉骏.工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].中国金属通报,2020(01):14-15.
        [3]朱亚娟.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探析[J].世界有色金属,2020(01):208+210.
        [4]杨波.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探究[J].世界有色金属,2020(01):194-195.
       
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