浅析低空无人机在测绘中的应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第11期   作者:文良军1 文政兵2
[导读] 有关无人机,其是降低测绘难度的一项核心技术,在具体应用时容易受到环境因素、技术优势不突出的影响,在很大程度上限制技术水平的发挥。

        文良军1  文政兵2
        1.佛山市测绘地理信息研究院 528000
        2.广东省测绘产品质量监督检验中心510075

        摘要:有关无人机,其是降低测绘难度的一项核心技术,在具体应用时容易受到环境因素、技术优势不突出的影响,在很大程度上限制技术水平的发挥。面对此情况,相关人员需加大对低空无人机使用优势及类型的开发研究力度,在测绘行业明确该技术适用方向及应用价值的同时,提高低空无人机应用的稳定性及效率。由此各种测绘工程项目,可以依据运用低空无人机技术所得的信息数据调整建设方案。对此,本文将简要分析在测绘工作中低空无人机的具体应用。
        关键词:低空无人机;测绘
一、简析测绘工作中应用无人机的现实意义
        测绘工程所运用的无人机技术,主要指的是通过无人驾驶飞行器处理一系列野外测绘难题。无人机在这一过程中,采取无线电设备控制飞机的自载程序。站在技术维度,可以将无人机分为以下几个类型:多旋翼、固定翼以及伞翼无人机等(如图1所示)。将其应用在测绘工程,可以借助获得的正射影像图促进底图测绘工作质量的提升。但科技水平的提升,使得无人机市场发展需求更具多元化,由此测绘工程所处的环境不同无人机适用类型也不一样。基于此,相关研究人员需立足测绘工作中无人机具体使用情况,也就是了解无人机类型和怎样在测绘工作将效用充分发挥的基础上,进一步优化科学技术在测绘工程中所处环境。

图1:固定翼无人机
图1:伞翼无人机
二、简析测绘工程中低空无人机的使用现状
        测绘工作中采用低空无人机的重要性不言而喻,不仅满足测绘工作开展的内在需求,而且推动测绘发展,同样对建设数字化城市至关重要。有关低空无人机,其内部所具备的航测遥感系统,不仅十分灵活而且效率较高,收集图片精准精细,在具备多样优势的同时应用范围十分广泛,因为在测绘行业发展中的贡献巨大,所以获得相关部门的重视与支持,现已广泛运用在城市大部分的测绘工作。有关研发单位也在进行深入研究,旨在更好地满足我国测绘行业的多方面发展需求,建立其一个功能健全的服务系统,着重处理技术更新、售后服务等相关问题,进而实现低空无人机的不断优化升级。
三、简析测绘工程中低空无人机的主要应用优势
(一)高效性
        借助有效且能正确的操控,相关工作人员可以就环境以及地质情况信息实时获取。而具有广泛的使用范围,能否勘测矿产开采初步阶段的地势情况,航拍是否存在自然灾害,或者其他领域所涉及的无人航拍等。以上技术使用的突出特征为,提供相应的信息资料。例如将这一技术运用在森林火灾中,仅需通过利用相应的计算机设备以及遥感技术,便能拍摄森林发生的火灾情况,至于管理人员借助照片与记录便清楚掌握燃烧范围、具体扑救情形,而且能依据人员配置、环境变化等安排可行性更高的扑救计划。针对新闻资讯工作,能进行如实的报道及记录防止出现虚报,这有利于社会稳定。总而言之,低空无人机工作的高效性及快速性,已经成为日常生活生产不可或缺的重要工具。
(二)灵活性
        连接相应的计算机网络,影像便可以直接传输至相关技术人员,实现高效控制,而且由于其体积有限而且自身重量较小,因此飞行灵活性能优良。与此同时,无论是起飞或者是降落均未严格要求地理环境情况,更不会损坏自然环境。因为相对缓慢的飞行速度缓,能够更加清楚地记录影像及照片,以此方便操控飞机。面对相对复杂的环境,能更好地体现其灵活性。在数据具体应用前便可以将各项错误消除,确保整体的测绘工程成果,也能支持工程项目的后续施工建设。总之,通过无人机进行精密测量,把获取的有关数据比对系统所储存的各项数据,不仅能确保最小误差。
(三)技术水平高
        在低空无人机具备的航摄遥感功能,采取与导航控制系统,借助地理扫描设备与精度相机及相关软件,更有效精准地处理影像数据信息,充分满足测绘针对比例尺方面的实际需求。引入这一系统能够实现测绘作业的自动化,通常不涉及人工调节及观测,一方面有效分担工作压力,另一方面切实促进整体测绘工作效率的提升。
(四)处理速度快
        相比大型飞机,低空飞行机因具备航摄遥感技术所以分辨率更高,可以达到约左,对比卫星影像拥有更加明显的技术优势。对于低空无人机能较快处理采集数据,而且工作效率理想,此项技术通常被运用在测绘工程中,对各类图像信息进行采集。尤其是地理条件相对复杂的山区,面对尤为复杂的地形和较高海拔的情况下,若采取以往的航空摄影开展测绘工作会花费很多时间。而通过低空无人机可以更快地进行测绘且优化数据处理,由此提供精准、可靠的资料与地形图,促进测绘行业的持续性发展。总之,低空无人机借助其独具优势,对于测绘行业发展十分重要。与此同时,伴随进一步发展低空无人机,定能在测绘行业拥有更加广泛的应用范围。
四、测绘工程中无人机具体使用控制要点分析
        本人参与过8018-2020年的全国第三次土地调查工作,从2020至今负责高明机场的地形图测量,具备一定的控制测量,水准测量等方面的工作经验,接下来将具体谈谈相关控制要点。
(一)测量土石方
        因为航测能可将测绘工程项目环境中的具体土石方量计算出来,所以相关技术人员应在掌握应用原理的基础上做好控制。也是就是在飞行过程中应首先将飞行高度明确,也就是和地面维持一个固定距离。这样相关技术人员通过了解飞行高度的具体轨迹以此获得高程值。通过软件(如图2所示)便能明确土石方量。

图2:软件操作界面
(二)低空航测系统
        无人机相比其他技术,具有更高的自动化水平要求,所以相关技术人员需通过相应的科技成果加以有效的实践控制。比如应用在自动化控制环节,在一定程度上可以强化处理能力。获得这项技术的支持,在进行大比例尺测图过程中,不只能将分辨率提高,且影响数据的获取更加便捷。主要原理是将特宽且具备自主检校能力的数码相机安装在无人机上。这样可在对影像资料收集的过程中,通过相关软件加以检校,以重叠相片的方法有效控制测绘工作误差。总之,应用低空航测系统,大大缩减了成像系统原有重量,更好地满足无人机进行低空航测的实际要求。
(三)测绘遥感系统
        当前测量遥感系统的常见型号有以下几种,分别是双发型及垂直尾等。这一系统不只是具备小型数码相机,而且能够进行定点曝光摄影以及修正操作。可是从实践层面分析,此项系统技术一般应用在农村基建项目。主要是由于其成本较低,可仍具有无法取替的高性能,例如适应性及机动性,这属于应用在测绘工程项目的突出优势。在具体开展征地测量时,把集体土地变为国有土地。针对此工作内容,往往会发生土地纠纷问题。尤其是较大坡度的土地征收,大部分村民觉得需依据斜面来丈量,至于有关管理部门则清楚规定,应该把平面面积当成标准面积。技术人员通过无人机航测,减小由于承认度差异造成的影响与引起的纠纷,正射影像如图3。

图3:正射影像示意图
(四)测绘遥感系统
        在城市规划中应用低空无人机的具体示意图,如图4所示:

图4:低空无人机应用示意图
        运用低空无人机是促进各行业稳速发展的重中之重,其所具备的航测遥感系统自身的适用性较高。例如在测绘工程中有效应用,一方面能处理应用测绘技术存在的问题,另一方面还能避免复杂环境所造成的负面影响。由于主干系统体现着较强的创新性,这为建设数字化城市创造良好的环境条件。其应用领域会涉及很多方面,例如规划新型城市可以避免发生隔离性突发情况,稳速推进城镇化进程。低空无人机能够较好地应用在恶劣环境中的测绘工程项目,例如道路和高山等相关条件,这样无法为测绘开展提供必需的起降空间、云层环境等。通过低空无人机,由此航拍具体效果可以呈现在各种地形上,在此基础上确保测绘得到精准的信息。一方面可以把控制的测绘效果提高,另一方面还可以收集精确且完整的高空影像。基于此,这一系统已经是当前一种先进的地形监测技术,在动态情况下进行监测工作,得到实际的国土资源数量、变化趋势以及分布情况。基于此,有关建设人员能对其加以引导与借鉴,从而实现高效利用土地资源。
五、结语
        因为低空无人机所具备的航摄遥感、测绘系统,所以是当前测绘领域尤为关键的构成部分,由此能为测绘应急打下坚实基础,也是应急救援中的主要保障设施。在测绘领域中运用低空无人机,一方面能充分满足测绘应急的现实需求,另一方面提升工作效率,并且还能保障数字化城市。除此之外,在测绘领域需将低空无人机的相关应用内容加以优化创新,促进测绘质量的提高,也能为有关部门提供其所需的地理信息,全面掌握具体的多样化地理信息情况,进而推动测绘领域实现可持续发展,推动测绘工程发展更加科学化与专业化。
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