無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程測(cè)量中的應(yīng)用探討

【摘要】在信息化測(cè)繪條件下，實(shí)現(xiàn)電力工程測(cè)量的信息化建設(shè)是目前電力行業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，給電力工程信息化建設(shè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，具有靈活性高、高效直觀、分辨率高、多角度的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要先劃定測(cè)量區(qū)域，規(guī)劃好無人機(jī)的飛行航帶，建立測(cè)量區(qū)域控制網(wǎng)，并選擇合適的測(cè)量區(qū)外控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控方式，確保獲取信息的真實(shí)性和完整性。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)；電力工程測(cè)量；應(yīng)用探討

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，為土地測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，使得測(cè)繪行業(yè)的技術(shù)水平提升獲得了質(zhì)的飛躍，目前，我國的測(cè)繪技術(shù)體系已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了智能化機(jī)械化操作，實(shí)現(xiàn)了地形地籍信息的采集、錄入、處理、傳播、應(yīng)用的一體化處理，且該系統(tǒng)正被廣泛用于煤礦開采、城市規(guī)劃管理、電力工程測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域的測(cè)繪工作中[1]。低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)土地測(cè)繪智能化管控的關(guān)鍵性技術(shù)，在電力工程測(cè)量中合理應(yīng)用，是推動(dòng)電力勘測(cè)設(shè)計(jì)信息化建設(shè)的主要手段，對(duì)于我國電力行業(yè)的發(fā)展具有重要的作用[1]。

1、低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)

低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，是通過無人機(jī)搭載高分辨率、體積小的相機(jī)，在地面控制系統(tǒng)的控制下按照既定路線拍攝目標(biāo)區(qū)域的影像，獲取地形地籍信息的一種技術(shù)，由飛行控制系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、航拍系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等四部分組成[2]。在使用低空無人機(jī)航空進(jìn)行攝影測(cè)量工作時(shí)，需要經(jīng)過全方位數(shù)字正射影像圖的獲取、像片調(diào)繪、地形立體采編測(cè)量這幾道工序，而針對(duì)一些地理位置隱蔽或者地域性死角，需要進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)工作，由測(cè)繪人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量采集。在測(cè)繪體系中，低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）靈活性高。無人機(jī)的體積比較小，而且是在云層下面飛行，自身靈活性高，所以相對(duì)于傳統(tǒng)航拍機(jī)器而言，其安全性較高，而且只需要人工遠(yuǎn)程操控，也不存在機(jī)器發(fā)生故障造成人員傷亡的問題。通過遠(yuǎn)程操控，無人機(jī)可以到一些地形險(xiǎn)峻的偏僻地段，進(jìn)入細(xì)致的地質(zhì)勘探工作，能夠確保地形地籍信息的完整性與全面性。

（2）高效性。在傳統(tǒng)的電力工程測(cè)繪中，由于測(cè)繪技術(shù)落后，只能采用人工測(cè)量的方式，耗費(fèi)時(shí)間長，工作難度大。低空無人機(jī)安全靈活，不受地形影響，可以進(jìn)入各種復(fù)雜低于進(jìn)行拍攝，大大縮短前期的測(cè)量時(shí)間，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，參考價(jià)值大。

（3）直觀性。隨著低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的提高，現(xiàn)在近景航拍精度可達(dá)亞米級(jí)，所獲取的全方位數(shù)字正射影像圖清晰直觀，可以將電力工程建設(shè)區(qū)域的地形地貌直接呈現(xiàn)在人們面前。

（4）分辨率高多角度。隨著數(shù)字化智能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，目前航拍無人機(jī)上攜帶的都是高精密型數(shù)碼成像設(shè)備，具備垂直乃至傾斜攝影的強(qiáng)大功能，以及低空捕捉高分辨率建筑物多角度影像的能力，彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感和傳統(tǒng)航拍遇到高層建筑遮擋無法準(zhǔn)確捕捉相近地形信息的缺陷。電力工程分布范圍廣，工程量大，在人工測(cè)繪無法完整呈現(xiàn)整個(gè)整治區(qū)域的地形地貌，通過低空無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，能將任何一個(gè)區(qū)域從多個(gè)角度呈現(xiàn)在電力工程勘測(cè)人員面前，不會(huì)有遺漏的地方，全面可靠。

2、無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程測(cè)量中的應(yīng)用

在電力工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，無人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，首先需要明確地形測(cè)繪的目標(biāo)，確定好此次空無人機(jī)航空攝影的技術(shù)要求，配備相應(yīng)的設(shè)備，明確所獲影像的分辨率要求，隨即開始工作[3]。

2.1劃定測(cè)量區(qū)域

在開展測(cè)繪工作前，首先要確定電力工程的建設(shè)范圍，確定測(cè)量區(qū)域，并且投射在無人機(jī)的飛行高度上形成一個(gè)矩形的區(qū)域，確定好四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)，這樣有利于掌控?zé)o人機(jī)的飛行軌跡，規(guī)劃好無人機(jī)的飛行方案，確保測(cè)繪信息的完整性。

2.2航帶規(guī)劃的設(shè)計(jì)

在確定好測(cè)量區(qū)域后，需要對(duì)無人機(jī)飛行路線進(jìn)行設(shè)計(jì)。無人機(jī)在空中飛行的時(shí)間有一定的限制，一般情況下只能連續(xù)飛行一個(gè)小時(shí)，因此在規(guī)劃好航帶后，為了保證測(cè)繪信息的完整性，需要在無人機(jī)的降落位置再設(shè)置其他的無人機(jī)，通過飛行架次的設(shè)計(jì)使得各個(gè)測(cè)繪區(qū)域的信息都能夠被獲取。最后，將所有無人機(jī)獲取的影像拼接在一起，獲取完整的電力工程測(cè)繪區(qū)圖像信息。

2.3建立測(cè)量區(qū)域控制網(wǎng)

在劃定的測(cè)量區(qū)域中，設(shè)置均勻分布的GPS控制點(diǎn)，依據(jù)測(cè)量范圍的大小建立控制網(wǎng)。在控制網(wǎng)的建立過程中，需要根據(jù)測(cè)繪要求選擇合適的控制點(diǎn)，獲取其準(zhǔn)確坐標(biāo)，作為測(cè)繪獲取圖像信息處理的參考依據(jù)。因此，在進(jìn)行無人機(jī)控制時(shí)，必須保證按照預(yù)設(shè)航帶飛行，同時(shí)要保證各個(gè)GPS控制點(diǎn)分布在預(yù)先設(shè)定的坐標(biāo)系上。

2.4測(cè)量區(qū)外控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控方式

在無人機(jī)的使用過程中，必須要保證傳感器的正常工作，以確保航拍信息的準(zhǔn)確性。測(cè)量區(qū)外控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控方式的選擇，是以測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求為依據(jù)的，一般情況下會(huì)選擇野外布置像控點(diǎn)的方式，以影像的清晰度為首要標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的控制點(diǎn)，這樣也能夠幫助作業(yè)人員在操控?zé)o人機(jī)時(shí)選擇合適的測(cè)量方位。在布置外控點(diǎn)時(shí)，要確保所選擇點(diǎn)位均勻分布在測(cè)繪區(qū)域內(nèi)，確保測(cè)繪影像的完整性。

結(jié)語：

電力行業(yè)的發(fā)展日新月異，因此相關(guān)測(cè)繪的信息有效時(shí)間比較短，而由于電力設(shè)備分布范圍廣，其數(shù)據(jù)量比較大，再加上信息精度要求高，傳統(tǒng)的電力工程人工測(cè)繪體系已經(jīng)無法滿足當(dāng)代電力行業(yè)的測(cè)繪需求了[4]。在信息化測(cè)繪條件下，要想提升電力勘測(cè)設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量，就應(yīng)該引進(jìn)高新測(cè)繪技術(shù)，比如說無人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，這一技術(shù)的使用大大縮短了地形地貌資料獲取所需時(shí)間，且測(cè)繪結(jié)果直觀清晰，充分保證了信息獲取的效率和質(zhì)量，對(duì)于提高電力工程建設(shè)質(zhì)量具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李亞男，道勇，王駿，等.無人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在電力線路工程中的應(yīng)用[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2016，05：34-37.

[2]李建軍.淺析在風(fēng)能開發(fā)勘測(cè)方面如何做好無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用[J].通訊世界，2016，05：111-112.

[3]張奇，石克勤，劉佳瑩，等.微小型多旋翼無人機(jī)超低空攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用研究[J].工程勘察，2016，07：49-52.

作者簡介：

曾文鋒，1990年06月、男、廣東興寧、本科、廣東工業(yè)大學(xué)、助理工程師、現(xiàn)從事電力勘測(cè)設(shè)計(jì)工作。