現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)航空攝影的具體應(yīng)用

顧小祥　馮培炎

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)科技發(fā)展的不斷進(jìn)步，不僅帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)水平的提高，還帶動(dòng)了無(wú)人機(jī)的發(fā)展。現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量，使得火力發(fā)電廠建設(shè)工程也開始由采用傳統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)為無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)來(lái)進(jìn)行工程測(cè)量，這種新型技術(shù)應(yīng)用高科技，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的耗時(shí)費(fèi)力，成本高的缺點(diǎn)，更高效地進(jìn)行測(cè)量工作，在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量工作中有著極為重要的地位，是一種新興繪測(cè)技術(shù)。其實(shí)無(wú)人機(jī)是一種自身程序控制裝置的無(wú)人駕駛飛機(jī)。產(chǎn)生于二十世紀(jì)二十年代，在軍事應(yīng)用上十分廣泛。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)也就被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量；無(wú)人機(jī)攝影

中圖分類號(hào)：TU198.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2017）05-185-02

1現(xiàn)代建筑電力工程中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的概念

隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的不斷發(fā)展，地理空間信息技術(shù)在這一方面也有較大的提升。而現(xiàn)代建筑電力工程中無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)是遙感操控系統(tǒng)中的一種。這一新型現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)引起了很多研究人員的關(guān)注?，F(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量使用無(wú)人機(jī)航空攝影是在低空飛行下采用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格并制成數(shù)字地圖的方法來(lái)獲得高清數(shù)碼影像的特殊攝影方式，工作人員只要將相關(guān)的資料通過技術(shù)加工處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像就可以。此方式克服了傳統(tǒng)技術(shù)的部分缺點(diǎn)，繪制出的地圖比例更加精確，而且耗費(fèi)時(shí)間也大大縮短，十分方便高效。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，低空狀態(tài)下進(jìn)行拍攝以期獲得高清晰的數(shù)碼影像技術(shù)。該方法具有快捷方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)建筑電力工程測(cè)量工作中的地圖成圖比例不精確和耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

2現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感攝影測(cè)量系統(tǒng)的組成

現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感攝影測(cè)量系統(tǒng)主要由無(wú)人機(jī)和攝影機(jī)兩部分組成，也就是所說(shuō)的遙感平臺(tái)和傳感器，它有著高機(jī)動(dòng)性、高分辨率、高度集成和低成本的優(yōu)點(diǎn)，能夠迅速在云層下面航攝并得到數(shù)據(jù)。然后在影像上進(jìn)行解譯。還有一個(gè)特點(diǎn)就是在室內(nèi)工作，不受天氣變化的影響，真實(shí)客觀的反映物體的樣貌，十分生動(dòng)形象直觀。而且還可以拍攝物體瞬間的形狀，有著豐富的形式，這是傳統(tǒng)方法做不到的。

2.1現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中的無(wú)人機(jī)

現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中的無(wú)人機(jī)也稱無(wú)人駕駛飛機(jī)，縮寫為UAV，是利用現(xiàn)代建筑電力工程無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。一般體積比較小，工作參數(shù)一般為最大飛行高度3600m，最大承載力3.5G，飛行速度13m/s，起跑時(shí)的滑跑距離60m，降落滑跑距離150m。而且，在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)攝影的時(shí)候要對(duì)航攝的計(jì)算要求到位，使其能夠按照指標(biāo)發(fā)展。還要加強(qiáng)航攝的力度。那么就要通過尋找合適的拍攝角度和拍攝距離。在拍攝過程中要符合實(shí)際，對(duì)比還原回去的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)一致。同時(shí)對(duì)比例尺要加大比例，使得航攝所得的質(zhì)量更高。憑借繪圖和影像圖件再依照?qǐng)D像與數(shù)據(jù)的結(jié)合，通過科學(xué)的方法就能得到理想的標(biāo)準(zhǔn)，所得真實(shí)度還原高的圖像。

2.2數(shù)碼攝影相機(jī)

現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，使用寬度為4272mm，長(zhǎng)度為2848mm的攝像機(jī)參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，大多采用佳能（EOS450DMark），這種數(shù)碼相機(jī)的畸變參數(shù)k1=1.856600e-005，k2=2.777889-006。但是它存在著較大色差和畸變差。物鏡是一種光學(xué)玻璃，對(duì)于不同波長(zhǎng)的光線折射率是不同的，在各自的平面上形成焦點(diǎn)進(jìn)而產(chǎn)生了色差，色差就導(dǎo)致影像模糊。并且物鏡是采用非球面研磨技術(shù)安裝、調(diào)試時(shí)難免有誤差，這個(gè)畸變差就使得拍攝的物體與影像不能完全保持高度的一致。

3測(cè)量區(qū)的攝影計(jì)劃以及規(guī)劃設(shè)計(jì)

在對(duì)火力發(fā)電廠進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要將無(wú)人機(jī)起飛和降落的地點(diǎn)及范圍規(guī)劃好，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的體積比較小，在三十公斤以內(nèi)，在拍攝是如果風(fēng)力太大就不能保持平穩(wěn)的飛行，傾斜顛簸都會(huì)導(dǎo)致航線傾角、旁向傾角角度很大，難以控制。由于缺乏穩(wěn)定性，還會(huì)導(dǎo)致拍攝的圖像模糊。所以起飛和降落的地點(diǎn)和范圍就要選擇好，只有這樣才能確保所得數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，才能進(jìn)一步得到清晰度高的圖像。

3.1測(cè)量區(qū)范圍

在一個(gè)電力工程施工之前，首先規(guī)劃好所測(cè)量的范圍，在上空方向上來(lái)看呈現(xiàn)長(zhǎng)方形形狀，不要出現(xiàn)有重復(fù)的區(qū)域或者遺漏的區(qū)域。這樣可以使無(wú)人機(jī)易于操縱，而且四個(gè)角的坐標(biāo)盡量相同或者相近以達(dá)到所要拍攝的清晰度和準(zhǔn)確度，得到最佳的效果。

3.2在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中航帶規(guī)劃設(shè)計(jì)

由于飛行時(shí)要在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行，所以在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)起飛和降落的地點(diǎn)設(shè)計(jì)兩個(gè)飛行架次，當(dāng)?shù)谝患墁F(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)完成前半部分的任務(wù)后另一架現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)繼續(xù)完成后半部分任務(wù)，而前者就可以返回進(jìn)行補(bǔ)給。兩者銜接順暢才能獲得整個(gè)火力發(fā)電廠的影響參數(shù)。

4現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量區(qū)控制網(wǎng)的建立以及調(diào)控

在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)的飛行過程中需要在飛行范圍內(nèi)建立控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的大小就根據(jù)測(cè)量范圍的大小來(lái)確定。并且在其中設(shè)置GPS控制點(diǎn)。這些點(diǎn)的分布要平衡均勻，保證每個(gè)點(diǎn)都能有精準(zhǔn)的位置坐標(biāo)，為下一步的工作處理圖像奠定基礎(chǔ)。

4.1現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量測(cè)量區(qū)控制網(wǎng)的建立

在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)飛行測(cè)量范圍內(nèi)設(shè)置控制網(wǎng)，在控制網(wǎng)中設(shè)置控制點(diǎn)，利用三維坐標(biāo)將所要測(cè)量的區(qū)域體現(xiàn)在其中，再者控制點(diǎn)的密度要合理，根據(jù)實(shí)際情況選擇控制網(wǎng)的大小在控制點(diǎn)上獲得準(zhǔn)確坐標(biāo)。使得現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)在航空拍攝中圍繞這些點(diǎn)進(jìn)行拍攝，這樣從一方面就可以保證得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。由于坐標(biāo)點(diǎn)的合理安排，經(jīng)過正確的方法拍攝從而在正確的距離上讓拍攝效果更加真實(shí)。另外，不僅要從不同角度拍攝有著較好的技術(shù)，在拍攝高度上也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)采取不同的拍攝方法。這樣一來(lái)經(jīng)過科研人員的數(shù)據(jù)處理，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算更改、比較分析得出結(jié)論，最終使航攝任務(wù)順利完成。

4.2現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中測(cè)量區(qū)外控點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控

在現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量所得的數(shù)據(jù)要有足夠的精確度和準(zhǔn)確度。因此采用野外布置像控點(diǎn)的方法使得數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。拍攝所得到的影像瑕疵受控制點(diǎn)的影響才會(huì)更小。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)在選擇控制點(diǎn)的時(shí)候要能有易于判斷立體測(cè)量方位的地點(diǎn)。這樣所得的系統(tǒng)誤差也會(huì)進(jìn)一步減小。除了現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)測(cè)量的系統(tǒng)誤差還有大氣光線折射、相機(jī)底片也都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的采集有一定的影響。技術(shù)方案對(duì)測(cè)量影像控點(diǎn)的測(cè)量，對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)的選擇取決于影像的紋理豐富程度。如果采用對(duì)像空點(diǎn)的轉(zhuǎn)刺同樣有較大誤差。但是如果采用先布設(shè)地面目標(biāo)點(diǎn)后攝影就能較大提高外業(yè)選點(diǎn)精確度，有助于提高繪圖的質(zhì)量。那么根據(jù)所得數(shù)據(jù)全部采用Inpho全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)完成。包括了立體編輯、地面模型等工作內(nèi)容。

5結(jié)論

由此看來(lái)，現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)攝影在操作上方便快捷高效，節(jié)省了不少人力物力，在完成工作效果來(lái)看精確度高，真實(shí)性好，因此，現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)在電力工程中的作用是不容小覷的。應(yīng)用現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)，為電力工程施工提供了更加可靠的數(shù)據(jù)信息。而且現(xiàn)代建筑電力工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中去，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它不僅能夠減少成本的投入還能保證所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性，能夠快速得到測(cè)量圖像，大大的提高了測(cè)量工作的效率，帶來(lái)了不少的方便。