無人機(jī)測量技術(shù)在地形測量方面應(yīng)用分析

黃永金

【摘要】在我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)下，我國科技水平得到快速提升，越來越多先進(jìn)的測量技術(shù)應(yīng)用于地形測量工作當(dāng)中。其中，無人機(jī)測量技術(shù)無論是發(fā)展前景還是測量質(zhì)量都較其他測量技術(shù)更具有應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的不斷深入，傳統(tǒng)的航空拍攝技術(shù)和操作流程已經(jīng)無法滿足新時(shí)期地形測量工作的發(fā)展需求?，F(xiàn)階段，如何提高無人機(jī)測量技術(shù)，提升地形測量的精準(zhǔn)度已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)廣泛關(guān)注的課題，并受到人們的普遍重視。本文主要就無人機(jī)測量技術(shù)在地向測量方面應(yīng)用進(jìn)行分析，希望對日后的相關(guān)研究有所幫助。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)測量技術(shù)；地形測量；應(yīng)用前景

近年來，在我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)下，城鄉(xiāng)建設(shè)得到快速發(fā)展，并對地形測量工作提出更高的要求。由于傳統(tǒng)的航空拍攝流程較復(fù)雜，操作難度較高，維護(hù)資金較大，無法滿足新時(shí)期地形測量工作的發(fā)展需求。因此，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于地形測量工作當(dāng)中，并受到社會(huì)和人們的高度關(guān)注。無人機(jī)測量技術(shù)的應(yīng)用不僅提高地形測量的精準(zhǔn)度，簡化操作流程，還大大降低了測量中的人為誤差，推動(dòng)了地形測量工作的順利開展，并成為地形測量技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

1、無人機(jī)測量技術(shù)的簡要概述

1.1無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成

無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，其中，硬件系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)測設(shè)備、機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)等組成；軟件系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、攝影檢查技術(shù)等組成。近年來，隨著無人機(jī)測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅大大提高地面測量工作的工作效率，降低測量成本，還有效提升了攝影監(jiān)測的精準(zhǔn)度，強(qiáng)化測量質(zhì)量。就我國目前地形測量而言，無人機(jī)測量技術(shù)在實(shí)際工作中主要功能有：⑴對拍攝區(qū)域的地形進(jìn)行數(shù)字化測量，并繪制出清晰詳細(xì)的地形圖。⑵分析測量數(shù)據(jù)，提高測量點(diǎn)的精準(zhǔn)度。⑶操作流程較為簡單，保障測量方案與測量方法的協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性，進(jìn)一步提升測量質(zhì)量。

1.2無人機(jī)測量技術(shù)的測量原理

無人機(jī)測量技術(shù)的測量原理主要是利用光線的直線傳播和曲線折射所構(gòu)成的交會(huì)空間，通過對地形數(shù)據(jù)的分析和地形坐標(biāo)的監(jiān)測，將所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和傳輸，再通過計(jì)算機(jī)處理技術(shù)對所收集的信息進(jìn)行審核和分析，并利用計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)的還原技術(shù)，將地形的原始地貌、特征等繪制出來的過程。此外，無人機(jī)拍攝技術(shù)的測圖原理還在原攝影技術(shù)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了單像片攝影原理，提高投影拍攝的清晰度和透視度，以便地形測量工作更好的開展。

1.3無人機(jī)測量技術(shù)的測量方法

在我國地形測量工作過程中，無人機(jī)測量方法主要有：

⑴綜合測量法。在地形測量過程中，無人機(jī)綜合測量法主要適用于地勢平坦、地域廣闊的地形中，并通過對地形高線、高度等測量數(shù)據(jù)的有效測量，獲取正確的測量信息。

⑵全能測量法。在地形測量過程中，無人機(jī)全能測量法主要適用于山地、地質(zhì)結(jié)構(gòu)凹凸不平的地形中，并通過在無人機(jī)上設(shè)置立體拍攝機(jī)，將地形的地質(zhì)構(gòu)造、高線、高度等數(shù)據(jù)更精確的繪制出來，確定地形平面位置。

⑶分工測量法。在地形測量過程中，無人機(jī)分工測量法主要適用于丘陵區(qū)域的地形測量，其測量方法與全能測量法相似，均是利用立體拍攝機(jī)確定地形的高線、高度等相關(guān)數(shù)據(jù)，從而確定地形的平面位置。

2、無人機(jī)攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢

2.1測量的可辨識性較高

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)測量技術(shù)在地形測量中得到廣泛應(yīng)用，并在實(shí)際測量工作中不斷發(fā)揮其各方面的測量優(yōu)勢，為提高我國現(xiàn)階段的測量質(zhì)量提供保障。其中，在地形測量過程中，提高測量工作的辨識性是無人機(jī)測量技術(shù)的主要優(yōu)勢。具體表現(xiàn)為：首先，優(yōu)化了無人機(jī)遙感系統(tǒng)，提升遙感裝置的使用質(zhì)量，從而有效保證無人機(jī)測量技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性。其次，完善了無人機(jī)測量技術(shù)的拍攝功能，有效解決了低空飛行干擾物的遮擋問題，提高地形的測量辨識度，促進(jìn)地形測量工作的順利進(jìn)行。

2.2測量的靈活性較強(qiáng)

無人機(jī)測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅提升了地形測量的辨識性，提高地形監(jiān)測的清晰度，還進(jìn)一步增強(qiáng)了地形測量的靈活性、可控性，為提供地形測量質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保障。無人機(jī)測量技術(shù)的靈活性表現(xiàn)為：首先，在特殊測量區(qū)域，由于地形構(gòu)造或地貌環(huán)境等原因，測量人員無法進(jìn)行實(shí)地測量，采用無人機(jī)測量技術(shù)不僅能快速解決實(shí)地測量問題，還能縮短測量時(shí)間，提高測量質(zhì)量，保證測量人員的人身安全。其次，無人機(jī)測量技術(shù)較傳統(tǒng)的航空攝影技術(shù)而言，其穩(wěn)定性和精確度更高，并能對所收集的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與整合，從而在提高測量效果的同時(shí)，降低測量成本，推動(dòng)地形測量工作更好的開展。比如：無人機(jī)在滿油量的狀態(tài)下，可以持續(xù)飛行1600m左右，并可以保證16小時(shí)的工作狀態(tài)，同時(shí)，在地形測量過程中，無人機(jī)測量技術(shù)還可以將分辨率設(shè)置在1cm之內(nèi)，提升測量工作效果，保障測量質(zhì)量。

2.3測量成本較低

有效降低測量成本是無人機(jī)攝影技術(shù)主要的優(yōu)勢之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無人機(jī)所需搭建的飛行平臺(tái)，其消耗的建設(shè)成本僅為常規(guī)直升機(jī)的 ，并在拍攝質(zhì)量和精度上較常規(guī)直升機(jī)有較高的提升。比如：在對某地進(jìn)行地形測量過程中，將無人機(jī)的拍攝焦距設(shè)置為35厘米，通過對獲取實(shí)地的照片進(jìn)行分析，能快速掌握地形的高度、高線等相關(guān)信息，不僅操作流程較為簡便，用時(shí)較短，還能準(zhǔn)確提取的測量信息，提高測量質(zhì)量。同時(shí)，無人機(jī)構(gòu)成材料為復(fù)合材料，質(zhì)地輕盈、成本低廉，對日常養(yǎng)護(hù)工作的有效開展，提供便利條件，且無人機(jī)配件兼容性較強(qiáng)，更是大大縮減了測量成本，為測量工作的持續(xù)發(fā)展提供保障。

結(jié)語：

綜上所述，無人機(jī)測量技術(shù)在原航拍技術(shù)的基礎(chǔ)上，提高測量精度，強(qiáng)化地形勘察能力，繪制更清晰生動(dòng)的地形圖，不僅有利于提升測量工作的工作效率，提高測量質(zhì)量，還能有效簡化地形測量工作的操作流程，推動(dòng)地形測量技術(shù)的快速發(fā)展。同時(shí)，還應(yīng)不斷改進(jìn)無人機(jī)測量技術(shù)在測量局限性的缺失，加大技術(shù)試驗(yàn)研究，提高技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)能力，從而在完善地形測量技術(shù)，提升地形測量水平的同時(shí)，促進(jìn)我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]包華杰.新形勢下無人機(jī)測量技術(shù)在地形測量方面應(yīng)用分析[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2016（12）：34-34.

[2]范祥玉，趙建.無人機(jī)測量技術(shù)在地形測量方面應(yīng)用前景分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（15）.

[3]張峽輝，蔣志瑋.無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：00264-00264.