無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

吳成秋　楊春　李文闊

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)無人機(jī)航測(cè)技術(shù)也有了很大的提升，其在諸多領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，為各行各業(yè)的工作都提供了巨大的便利。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)是空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段，其具有成本低、快速高效、地形廣泛、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)勢(shì)，因此，在山區(qū)水利測(cè)繪中其也有著重要的應(yīng)用作用。通過在山區(qū)水利測(cè)繪中應(yīng)用無人機(jī)航測(cè)，能夠在很大程度上提高測(cè)繪的科學(xué)性、準(zhǔn)確性以及安全性。基于此，本文就對(duì)無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)航測(cè)；山區(qū)水利測(cè)繪；應(yīng)用；要點(diǎn)

引言

山區(qū)水利工程是保證我國(guó)山區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展以及民生水平提高的重要民生工程。在山區(qū)水利工程建設(shè)過程中，水利測(cè)繪是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，水利測(cè)繪的工作質(zhì)量對(duì)水利工程的整體質(zhì)量有著直接的影響，因此，保證山區(qū)水利測(cè)繪的安全性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性具有十分重要的意義。而將無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用在水利測(cè)繪中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)施準(zhǔn)確的測(cè)繪，同時(shí)還能夠避免惡劣天氣對(duì)測(cè)繪的影響。為了能夠促進(jìn)無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中發(fā)揮出充分的作用和價(jià)值，就必須對(duì)無人機(jī)航測(cè)的具體應(yīng)用以及應(yīng)用要點(diǎn)有充分的掌握和了解。

1.無人機(jī)航測(cè)的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)如今隨著無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的不斷提升和發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域中都得到廣泛的應(yīng)用，并且應(yīng)用效果顯著，由此也可以說明無人機(jī)航測(cè)具有突出的優(yōu)勢(shì)。首先，無人機(jī)航測(cè)在進(jìn)行測(cè)繪的過程中存在較多的選擇性，無人機(jī)不僅對(duì)起飛的地點(diǎn)沒有過多的要求，同時(shí)也無需專業(yè)的起飛跑道進(jìn)行起飛，只需要一小塊平整的土地就可以起飛進(jìn)入測(cè)繪工作。由此可見，無人機(jī)航測(cè)具有快速起飛的性能，在測(cè)繪過程中其可以有效發(fā)揮應(yīng)急功能，比如當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)航測(cè)也可以不受影響正常實(shí)現(xiàn)起飛和降落。其次，無人機(jī)航測(cè)可以有效保證測(cè)繪的科學(xué)性和安全性。無人機(jī)航測(cè)其體積比較小，如圖1所示，能夠在復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)正常的飛行，飛行測(cè)繪過程中無人機(jī)所拍攝的影像十分清晰，不需要使用其他的技術(shù)處理就能實(shí)現(xiàn)清晰數(shù)據(jù)的收集，這在很大程度上提高了水利測(cè)繪的效率和質(zhì)量。無人機(jī)的相關(guān)部件方面都具備較高的性能，可以有效的保證測(cè)繪的安全性。最后，無人機(jī)航測(cè)可以在一定程度上節(jié)省資金成本，在飛行高度1000m以下的水利測(cè)繪任務(wù)中，無人機(jī)起飛和降落的過程中都不需要消耗過多的能源成本，同時(shí)還可以在很大程度上減少活動(dòng)周期。

2.山區(qū)水利測(cè)繪中無人機(jī)航測(cè)的必要要素

由于無人機(jī)航測(cè)具有諸多優(yōu)勢(shì)所以得到了廣泛的應(yīng)用，但是在山區(qū)應(yīng)用中，由于山區(qū)地形復(fù)雜、陡峻，也會(huì)給無人機(jī)航測(cè)工作帶來一定的限制。因此，在山區(qū)水利測(cè)繪中無人機(jī)航測(cè)需要具備一些必要條件，才能有效發(fā)揮其作用。比如無人機(jī)的起飛航攝過程能夠適應(yīng)山區(qū)的地理環(huán)境，還有無人機(jī)傳感器獲取的數(shù)據(jù)要能夠滿足航攝GSD成圖規(guī)范要求，另外，無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要能夠具備影像處理和數(shù)據(jù)采集等航測(cè)功能。只有具備了相關(guān)的必要要素，才能促進(jìn)無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中得到充分有效的應(yīng)用。

就無人機(jī)類型而言，在選擇上應(yīng)該選擇適合山區(qū)水利測(cè)繪的類型。就目前來看，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了能夠更好的保證能源的供應(yīng)，西電東送、南水北調(diào)成了西部水利水電工程的建設(shè)目標(biāo)。而大部分水利工程其地理環(huán)境和氣候都十分復(fù)雜，尤其是高山峽谷地區(qū)其水能含量大、地形惡劣。因此，這也給水利測(cè)繪工作帶來的嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在這樣的環(huán)境下，對(duì)無人機(jī)航測(cè)就提出了更高的要求，無人機(jī)需要具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力，在加上河谷地區(qū)工作人員的可視范圍很小，所以這也要求無人機(jī)具有更高的可控制性。因此，在山區(qū)水利測(cè)繪中無人機(jī)可以選用固定翼型無人機(jī)或者多旋翼無人機(jī)。就固定翼型無人機(jī)來說，如圖2所示，其可控制性和抗風(fēng)能力都非常強(qiáng)，并且其能夠同時(shí)搭載多種搖桿傳感器。固定翼型無人機(jī)具有速度快、效率高、載荷大等優(yōu)勢(shì)。

3.無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中發(fā)揮著重要的作用，其可以有效提高山區(qū)水利測(cè)繪的質(zhì)量和效率，促進(jìn)測(cè)繪結(jié)果更具科學(xué)性、準(zhǔn)確性、安全性。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有一定的專業(yè)性、技術(shù)性、難度性，實(shí)踐性，所以在山區(qū)水利測(cè)繪應(yīng)用過程中，要充分掌握無人機(jī)航測(cè)的應(yīng)用要點(diǎn)，提高應(yīng)用的有效性，促進(jìn)水利測(cè)繪水平得到提高。無人機(jī)航測(cè)在山區(qū)水利測(cè)繪中應(yīng)用，要滿足傳感器裝置的技術(shù)要求、數(shù)據(jù)處理方面的技術(shù)要求以及各類參數(shù)設(shè)置方面的技術(shù)要求。只有滿足相關(guān)技術(shù)要求，才能保證無人機(jī)航測(cè)的應(yīng)用技術(shù)水平。

3.1無人機(jī)傳感器裝置應(yīng)用要點(diǎn)

在山區(qū)水利測(cè)繪中，無人機(jī)傳感器裝置是保證測(cè)繪質(zhì)量和測(cè)繪安全性的重要技術(shù)，所以在無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用過程中一定要注重傳感器裝置技術(shù)的應(yīng)用。首先，在無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用過程中，要嚴(yán)格保證航拍設(shè)備的分辨率能夠滿足山區(qū)水利測(cè)繪的要求，這樣能夠使得遙感裝置更加準(zhǔn)確的根據(jù)無人機(jī)的具體位置，對(duì)無人機(jī)的動(dòng)向進(jìn)行有效的控制調(diào)整，從而提高無人機(jī)航測(cè)的控制性和靈活性。無人機(jī)設(shè)備中遙感器的體積和質(zhì)量必須能夠符合無人機(jī)的承載、運(yùn)行需求。在無人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪工作之前，要先做好無人機(jī)飛行方位、高度、時(shí)間等進(jìn)行合理有效的規(guī)劃，同時(shí)還要考慮諸多環(huán)境因素、天氣因素等，這樣能夠使得遙感器裝置在無人機(jī)工作中得到更加準(zhǔn)確的影像數(shù)據(jù)等。只有保證了無人機(jī)與傳感器裝置的合理性、科學(xué)性、配合性，才能實(shí)現(xiàn)無人機(jī)和傳感器裝置的完美對(duì)接。另外，在無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用過程中，要注重根據(jù)無人機(jī)飛行的實(shí)踐，對(duì)遙感裝置的存儲(chǔ)量進(jìn)行合理的規(guī)劃，保證遙感器裝置在應(yīng)用過程中能夠有效的完成數(shù)據(jù)的分析和輸出等功能。

3.2無人機(jī)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用要點(diǎn)

就無人機(jī)水利測(cè)繪質(zhì)量而言，無人機(jī)的數(shù)據(jù)處理是決定其測(cè)繪質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。如果無人機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力較弱，那么即使無人機(jī)具備較強(qiáng)的性能，也無法有效的完成測(cè)繪工作。因此，在無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用中，要注重對(duì)其數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析。比如在航拍時(shí)拍攝影片的重疊度要保持在60%，誤差要保持在5%以內(nèi)，這樣可以更好的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)要保證轉(zhuǎn)向彎曲程度在3%以內(nèi)，這樣也可以保證數(shù)據(jù)傳輸更加流暢有效率。另外，在數(shù)據(jù)的傳輸、處理過程中，還要注重考慮到天氣、環(huán)境等因素，比如暴風(fēng)雨和雷電天氣容易對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸造成影響，對(duì)此，就需要保證數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的容易，以便于發(fā)生傳輸異常時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

3.3相關(guān)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用要點(diǎn)

在無人機(jī)航測(cè)過程中，工程管理模塊參數(shù)設(shè)置、空三模塊參數(shù)設(shè)置、生產(chǎn)模塊參數(shù)設(shè)施對(duì)測(cè)繪的質(zhì)量都有直接的影響，因此，在無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用過程中，要嚴(yán)格注重各類參數(shù)設(shè)置方面的技術(shù)要求。就工程管理模塊參數(shù)設(shè)置而言，不僅要對(duì)基礎(chǔ)性的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)還要對(duì)無人機(jī)的航拍路徑進(jìn)行明確?？杖浖菬o人機(jī)應(yīng)用中重要的軟件，在參數(shù)設(shè)置中要配置智能系統(tǒng)對(duì)軟件的運(yùn)行過程信息進(jìn)行調(diào)點(diǎn)，以此來實(shí)現(xiàn)航拍圖像的完整編輯。生產(chǎn)模塊無人機(jī)航測(cè)工作的最后模塊，生產(chǎn)模塊的參數(shù)設(shè)施不僅要對(duì)水利測(cè)繪需要的點(diǎn)位進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，還要對(duì)后續(xù)測(cè)繪工作所需的線路進(jìn)行規(guī)劃，這樣可以有利于水利工程其他工作的開展。

結(jié)束語(yǔ)

目前，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在我國(guó)諸多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，并且其應(yīng)用效果良好。將無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用到水利測(cè)繪領(lǐng)域中，可以有效提高水利測(cè)繪的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，同時(shí)還可以在一定程度上節(jié)約水利測(cè)繪的經(jīng)濟(jì)成本。為了在山區(qū)水利測(cè)繪中更好的應(yīng)用無人機(jī)航測(cè)，就需要對(duì)無人機(jī)傳感器裝置、數(shù)據(jù)處理、各類參數(shù)設(shè)置方面的技術(shù)有充分的了解和掌握，同時(shí)還要根據(jù)山區(qū)水利測(cè)繪的實(shí)際情況制定完善的無人機(jī)航測(cè)應(yīng)用方案，以此保證山區(qū)水利測(cè)繪的水平。