郑伟佳
联合数维(杭州)科技有限公司,浙江 杭州 310013
摘要:无人机技术出现在上个世纪。经过一个世纪的发展,无人机技术在不断改进的同时也产生了许多新的功能,其应用越来越广泛。目前,无人机遥感技术在工程测量实践中得到了广泛的应用。由于在一些复杂地区进行人工测量不方便,无人机遥感技术可以突破复杂地形的限制,以保证测量过程的准确性和测量数据的准确性。因此,必须重点发展无人机遥感技术在工程测量中的应用,并通过实际应用来改善无人机技术的不足。
关键词:无人机技术;工程测量;应用
引言
在当前的测绘工作与数据处理工作中,利用无人机测绘数据处理关键技术不仅能够实现相关工作质量、工作效率的提升,同时更能够通过这样的技术手段实现诸多高危测绘工作,极大程度上保证了测绘工作的顺利进行,以及相关测绘工作人员的生命安全[2]。
1 无人机遥感技术的特征
无人机遥感技术是一种先进的测绘技术,其主要是利用无线电装置,控制无人机的飞行,并应用CPS、GIS等技术,准确的定位想要测绘测量的区域位置,对无人机飞行范围内的区域进行扫描,从而获取这些区域的相关资料信息,帮助绘制出该区域的精确图形。该项技术逐渐被广泛应用到各个领域,在工程测量测绘中具有明显的优势,有助于提高工程测绘测量的效率和质量:(1)在勘察和测量的过程中,受外界环境的影响和限制比较小,在很多复杂的环境、人力测绘到达不了的地方、人工测绘注意不到的地方,也能够进行测绘测量。由专业的人员进行操作比较简单,有助于获取更全面准确的区域资料信息,一定程度上提高了测绘测量的质量和效率。(2)应用该技术进行测绘测量,不需要测量人员直接深入现场进行勘察和测量,该技术与现代信息技术的结合,在一定程度上有助于简化数据的整理和计算过程,节省了测量的时间和人员成本,在提高测绘测量的质量和效率的同时,保障了测量人员的安全。(3)通过对无人机飞行的控制,可以根据工程测量的实际需求改变测绘的范围,进而更直观、全面地展示区域内的环境信息情况。如通过调高无人机飞行的高度,实现大范围、大面积的测绘;通过调低无人机飞行的高度,实现更精准的测量。
2 无人机遥感技术的优势和缺点
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 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。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。
3 无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用
3.1 测绘影像数据的获取
开展工程测绘测量工作时,为了确保测量数据精准性,需要工作人员借助RTK实地打点。较为恶劣的环境无法进行实地打点,会影响测量结果的准确性、完整性,无人机遥感测绘技术的出现与应用有效解决了这一问题。在开展测区摄影测量工作前,为了保证影像数据的真实性,工作人员可先使用“奥维互动地图”或“91地图”获得需要的测区范围。在测区范围的四周标记像控点,借助RTK获得点位的坐标信息,校对影像时,可与同一点的坐标信息进行对比,以明确影像精度。实际开展测区无人机遥感测绘工作时,工作人员可先规划飞行航线,并寻找起飞场地,起飞场地必须绝对开阔,保证无人机可正常升空、降落。目前,某公司飞行器上配备的软件较为完备,无人机组装完毕后可开展飞行作业。在飞行过程中,应仔细观察电池容量,若电池容量无法满足下次飞行任务,应及时更换。测区的测量工作完成后,工作人员即可下载影像数据、POS数据,内业人员负责影像数据的“刺点”和“跑图”工作。
3.2 开展低空作业
以往无人机遥感技术在起降条件差和云层较低的山区开展作业时,会面临较多的问题,对开展工程测量产生了较大的影响。针对这一问题,随着无人机技术的发展,常规航空摄影逐渐被低空无人机摄影系统取代,在资源开发、环境变化监测、农林监测中得到了较大范围的应用。实际应用过程中发现,无人机遥感测绘技术可充分发挥自身灵活性和安全性优势,以获取影像数据。以应急事件监测工作为例,无人机飞艇低空航测系统可投入特定工作中。无人机飞艇低空航测系统,包括低宽角低空数码相机和检校相结合,检校软件和相片重叠关系可降低误差范围。除此之外,在低空作业中,应用无人机遥感测绘技术时,应严格把控技术要点,实现自动化操作。目前使用的无人机飞艇低空航测系统,已配备先进的数据处理软件,自动化测量水平较高,同时可保证影像数据的分辨度、清晰度。
3.3 对海岸地形的测绘
使用无人机遥感技术能够对海岸地形进行测绘。在测量时,应关注以下内容:首先,设置布控点。根据不同的航行轨迹来制定合适的布控点。一般在进行测绘时,航线设置为单航带,通过覆盖式测量方法来进行整体海岸的测量工作。工作人员可以根据航线的位置来对控制点进行布置,先确定平高点,再根据区域的规划等因素来设计整体的布控点位置。设置时,应保证整体的控制点之间距离相对均匀,使测绘的准确值有所提升。其次,做好飞行前的工作。海岸的测绘风力一般都比较大,同时受到海洋气候的影响,在飞行期间容易受到气流和风向及潮汐等不同因素的影响,使无人机发生偏离航线的情况。因此,在飞行前,应对海岸测绘区域的天气进行调查,选择天气晴朗同时风力较小的时间来进行测绘,力求图像的清晰度较高,无人机的拍摄角度不受影响。同时,海岸地形会受到引力和潮汐的影响,在设计航线时,应将此类影响因素考虑进去,保证航线的设计能够符合标准,不受异常情况的不良影响。
4 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[3]。
参考文献:
[1]郭揆.无人机遥感影像下数字摄影测量技术分析[J].自动化技术与应用,2020(9):56-60.
[2]王晓红,何志伟,邓仕雄,等.利用特征组合检测算法的无人机遥感影像匹配研究[J].测绘通报,2019(1):33-37.
[3]张林.线路工程测量中无人机遥感技术的应用[J].绿色环保建材,2020(1):237.