无人机遥感技术在工程测绘中的应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月4卷10期   作者:管华,张戈,杨秋龙
[导读] 无人机遥感技术作为现代一种先进的科学技术
        管华,张戈,杨秋龙
        江苏省工程勘测研究院有限责任公司,江苏 扬州 225002
        摘要:无人机遥感技术作为现代一种先进的科学技术,在生活中的各个方面运用广泛。无人机遥感技术具备监测精确、监测数据处理速度快、监测范围广并且兼容性高等优点。在测绘工程的实际测量工作中,为提高测绘工程的质量并且提升其效率,无人机遥感技术发挥了重要作用,为工程建设的顺利完成打下坚实基础。
        关键词:无人机遥感技术;工程测绘;
        引言
        近年来,我国水利行业不断发展,逐渐加大了对工程测绘的研究。为了确保工程质量,不断加强对技术的使用,采用无人机遥感测绘技术,实现自动化操作,利用智能控制,对工程的整体进行有效的检测,可有效确保测绘数据的精确性,提高工作人员的测绘效率,并降低工程的测绘成本。不断地加强对该技术的应用,完善整体的操作流程,继而促进工程的良好发展。
        1无人机遥感技术优势
        1.1响应速度快
        在测绘工程测量中,无人机遥感技术具备可低空飞行、起飞所需的准备时间短、起落场地要求较低、测量时间短、受天气因素影响较小的特点,可以通过输入任务、搭配的机载系统来获取相应的测绘结果。面临突发性事故时,无人机遥感技术具备响应速度快的优点。如:应急部门根据最新的地形数据信息,借助无人机遥感技术可以快速地测量测绘工程,并通过无线传输的方式将测绘数据及时反馈应急部门,以便及时制定出应对方案,快速地应对和处理突发性事故。
        1.2监测范围广泛
        与传统技术相比,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。
        1.3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。
        1.4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[2]。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。在进行信息处理时,无人机遥感技术中的数据后期处理技术更加地快捷,该技术具有较高的分辨率和处理效率,能够根据想要处理的区域进行选择,使数据处理时能够更加快速和精准。无人机遥感技术的存储空间大,能够满足多个软件和程序同时运行,因此其对数据的处理也更加地便捷高效。
        2无人机遥感技术在工程测绘中的应用
        2.1合理收集测绘数据
        随着我国无人机遥感测绘技术的发展,通过有关设备可有效获取相关图像以及影像资料,以此得出相应的结论,有效判断工程的质量是否符合要求。在实际的工程中,需根据具体的数据展开全面分析,同时确保数据的准确性,继而充分了解工程质量的整体情况。在此基础上,工作人员应当在工程的测绘过程中,合理收集测绘数据,并对其进行有效的分析。可结合数据完成工程的科学设计,完善工程施工的内容,有利于工作人员做出正确的决策。在实际的测绘中,有效应用无人机遥感技术,可合理收集工程测绘的数据,并对不同种类的数据进行充分的分类,在数据收集后,需结合智能系统对数据有效的整理汇总。通过对技术的应用,有效提高了测绘的效率。在无人机遥感技术的具体应用中,工作人员需在计算机中输入有关内容,根据工程的实际情况,对其进行合理的划分。通过无人机自身的特点,展开有效的设计,将无人机与实际的系统充分的连接,经工作人员准确的操作设备,以此对无人机进行更好地指挥,使其在指定的区域内展开工程测绘。无人机飞过区域所产生的数据,实时地传回到计算机系统中,系统自动对数据信息整理,并对得出的数据进行充分保管,这有利于工作人员在必要时刻对数据进行有效使用。由于卫星导航定位技术的发展,可在无人机中设置定位系统,以此在图像中对该区域进行全面的标记,根据无人机产生的数据进行全面监测,从而实现工程测绘的目标。
        2.2加强信息样本处理
        在工程测绘中,需不断收集有关工程的具体信息,完善工程的资料。工作人员根据信息样本中的数据以及信息,分析工程的整体质量,并通过测绘及时发现工程质量上存在的不足,继而促使工程施工人员根据测绘的结果对工程加以完善,巩固工程的质量,使其达到合格的标准,以此促使工程达到良好的使用效果。在传统的工程测绘中,工作人员需要人工进行有关的测绘,手动完成测绘任务,这增加了工作人员的工作量,产生了较大的工作压力,难以顺利地完成工作内容,同时无法确保数据的准确性,工作效率相对较低,工程测绘的时间较长,影响工程的正常使用。

为此,我国不断加强对无人机遥感技术的发展和应用,以减少工程测绘的流程,简便测绘的操作及工作量,有利于减轻工作人员的工作负担。同时确保工程测绘结果的准确性,促使工作人员可根据实际的信息进行充分研究,明确工程的具体质量及整体的情况,通过对无人机的有效应用,减少工程测绘的人力物力,避免资源的浪费。针对工程项目进行全面的测量,得到充足的数据,促使工作人员分析得更加准确,并作出正确的决策。另外,应用无人机遥感技术可充分减少对环境的污染,避免对环境产生较大的影响,为周围的环境提供良好的保护,避免对人们的日常生活形成较大危害,不利于工程测绘的工作开展。同时,对该技术的应用最主要的是可以对数据进行充分保存,便于工作人员对其有效应用,为工程的质量提供有力保障,进一步促进工程的良好发展。
        2.3影像数据处理
        相比传统的影像数据采集方式,无人机遥感测绘技术的优势体现在影像获取、影像数据处理等方面。在实践应用中发现,无人机遥感测绘在影像分析处理时,会出现数码影像排列不规则的问题。在无人机升空作业过程中,会因角度问题导致旋偏角、俯仰角、摄影像堆叠度增大,造成影像数据变形。随着无人机遥感测绘技术的发展,可较好解决这一问题。在测量时工作人员可将变焦镜头应用到无人机数码相机设备上,测量过程中应先对数码相机变焦镜头进行标定,随后分析标定结果,以精准确定不同焦段上,数码相机的参数与畸变参数、焦距存在的关系。通过以上操作,工作人员可得到数码相机变焦镜头库加速准确标定、畸变改正之间的要点策略,可提升无人机遥感测绘技术获取的影像数据的真实性,满足影像数据的处理需求,确保后续工程测绘工作的质量。
        2.4突发事件应用
        对于自然灾害的发生,人类无法阻挡,也难以避免。但当无法避免的自然灾害发生时人类却可以采取相应措施实行预防、挽救损失,降低自然灾害造成的影响。对此人类应该重视自然灾害发生后的重建安置处理工作,提高灾害发生后的应急处理效率。当大型自然灾害形成时,相关救援人员发挥着至关重要的作用,而相关地理环境的实际情况将会影响施救人员的工作效率。在灾害发生后的第一时间应获取该地区的地理地形信息,并且根据地形发生的变化精确安排施救措施。与此同时,需要获得受害者的具体位置。如果在施救过程中进行信息测量,采用的是传统的人工测量方法,这将会大大降低施救效率与施救速度,浪费施救时间,如此一来,受害者的生命财产安全将会得不到有效保障。反之,如果在施救过程中利用无人机遥感技术,能够迅速对受灾地区的地理地形环境进行全面精确把控收集,并且能在短时间内制定一套援救计划,最大限度保证受害者的生命财产安全。
        2.5低空作业、特殊目标获取方面应用
        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。
        2.6复杂环境应用
        传统的测量技术在对环境比较恶劣的地区进行测绘工程测量时,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。
        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]张红改,梁大飞.无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考[J].居舍,2021(1).
        [2]熊颖郡.无人机遥感技术在生态环境监测领域的应用研究[J].中国资源综合利用,2021(2).
        [3]于思研.无人机遥感技术在测绘工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2021(1).
        [4]马冰.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].智能城市,2018,4(16):64-65.
        [5]王璐.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(22):106.
        [6]夏海亭.浅析无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2018(15):12-13.
        [7]容爱慧.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(28):207-208.
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