無人機在測量中的應用

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各個地區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善，工程測量在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中扮演著重要的角色。隨著近年來無人機航測遙感技術(shù)應用的不斷成熟，其在我國測繪行業(yè)的應用范圍不斷擴大、日益成熟，對傳統(tǒng)的測繪技術(shù)帶來了巨大的革新。此項技術(shù)在工程測量工作中同樣具有較大的應用價值。本文主要是對無人機在工程測量應用中的探析，分析其應用優(yōu)勢以及各項關(guān)鍵技術(shù)，再對其具體應用進行分析，旨在突出我國無人機在測量中的應用價值。

關(guān)鍵詞：無人機；測量；具體應用

中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）27-0238-01

現(xiàn)階段城市建設(shè)測量工作內(nèi)容較為復雜，在測量作業(yè)操作中各類環(huán)境要素較為復雜，容易受到河流水系、高層建筑、植物等較多要素影響。在新時期測量工作中，應用傳統(tǒng)化的測繪技術(shù)、航拍技術(shù)、衛(wèi)星遙感等很難滿足高精度測量基本要求，還容易受到飛行高度以及飛行環(huán)境的影響，無法提高測量工作質(zhì)量。目前應用低空無人機測量技術(shù)，不會受到測量地點限制，還能快速獲取全面的影像信息，是一種應用價值較高的測量方法，當前得到廣泛應用。

1 無人機在測量工作中應用優(yōu)勢概述

隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，專業(yè)性較高的民用數(shù)碼相機實際分辨率值能夠達到0.1m。目前在無人機上可以安裝像素較高的數(shù)碼相機，這樣無人機在飛行過程中能夠拍攝獲取更多清晰度較高的數(shù)碼航片。此類航片經(jīng)過數(shù)字化技術(shù)處理之后，能夠提供給立體測圖法建立勘測地形模型，而后能夠繪制出比例尺較大的地形圖，測量精確度值較高。現(xiàn)階段無人機飛行高度能夠保持在50～3000m高度，有效航程能夠達到300～500km，能夠?qū)Τ鞘泄返然A(chǔ)設(shè)施展開多次航測。在具體航測過程中能夠根據(jù)測量精準度對無人機飛行高度進行適度調(diào)整。此外，在航測過程中，能夠在數(shù)據(jù)鏈連接基礎(chǔ)上進行信息實時傳輸，地面接收中心技術(shù)人員根據(jù)測量工作要求發(fā)出相關(guān)指令，對任務計劃進行調(diào)整，無人機實際應用靈活性較高。目前無人機動力系統(tǒng)主要是應用汽油作為主要燃料，汽油實際成本相對較低，市場化來源較廣，在正常公路環(huán)境就能有效滿足其基本起降需求。此外應用無人機展開航測時，各項基本配套裝備較簡單，需要配備遙控裝置以及接收裝置等，在內(nèi)業(yè)處理中實現(xiàn)數(shù)字化操作，不需要配置專用設(shè)備[1]。

2 無人機在測量中應用的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 無人機飛行控制技術(shù)

在無人機航測飛行過程中，技術(shù)人員對陀螺儀等相關(guān)信息獲取基本反饋信息，然后進行各項計算，能夠獲取相應的控制量，對無人機基本飛行姿態(tài)進行有效控制。在飛行位置控制中，此項控制主要是對無人機基本飛行速度以及飛行高度進行適度控制，通過傳感器獲取飛行器基本速度以及位置信息，然后對飛行設(shè)備進行控制。飛行高度主要有無人機高度以及飛行攀升高度構(gòu)成，根據(jù)測量環(huán)境以及測量工作要求對其飛行高度進行有效調(diào)整[2]。

2.2 無線傳輸技術(shù)與的攝影測量技術(shù)

無人機在測量作業(yè)過程中需要對獲取的大量信息進行傳輸，其中有部分信息不具有時效性，所以可以將此部分信息通過存儲器進行儲存。對于傳遞時效性要求較高的信息需要及時傳輸，這樣便于對無人機飛行狀態(tài)進行調(diào)整。從目前無人機應用在測量工作實際現(xiàn)狀來看，無人機上配備的是單反相機，成效質(zhì)量對無人機測量精確度影響較大，也是現(xiàn)階段無人機測量作業(yè)中的重要技術(shù)。此外，目前要想在測量工作中獲取更精確化影像信息，提高測量精確度，可以應用多維度技術(shù)與多傳感融合技術(shù)[3]。

2.3 航跡規(guī)劃技術(shù)

無人機在測量中應用航跡規(guī)劃技術(shù)就是在基本約束條件下，確定無人機測量起點和目標點，結(jié)合測量要求對選取最佳航行軌跡，這也是現(xiàn)階段無人機自主控制飛行的重要性能特征。在無人機測量過程中，需要對航測基本環(huán)境問題進行分析，分析會對人機操作導致影響的因素，制定測量工作計劃，確保各項作業(yè)活動能夠高效完成。結(jié)合無人機基本應用特性以及續(xù)航能力等，對航線進行優(yōu)化設(shè)計，控制無人機飛行距離、飛行高度等，充分滿足測量作業(yè)中像片航向以及旁向重疊度等各項要求[4]。

3 無人機在測量中的具體應用實例探析

本文無人機測繪應用的案例主要是一條高速公路改進線路，對原公路300m區(qū)域進行測量，側(cè)區(qū)范圍在7.7km2。公路測量需要途徑工業(yè)化加工廠、城鎮(zhèn)村落等區(qū)域，測量海拔最低為102m，最高在135m。本次測量環(huán)節(jié)中主要應用坐標系是北京54坐標系，側(cè)區(qū)像控點應用GPS動態(tài)定位完成基本測量操作。為了使得測量結(jié)果精確性有效提升，需要分設(shè)多個控制點，位置分布合理。需要將測區(qū)高程精度控制在0.4m范圍內(nèi)，平面精度能夠控制在0.2m之內(nèi)[5]。在每平方米中可以設(shè)置100個檢驗精度。由于測量地區(qū)基本地質(zhì)條件復雜性較高，控制點確立過程中具有一定難度，所以可以通過人工操作方式確立控制點。為了避免外部影響要素對控制點造成破壞，可以將控制點進行埋深處理。實際測繪經(jīng)過時間較長，加上測量區(qū)域還有相應的社會化活動，有部分控制點難以全面拍攝到，針對損失控制點需要對其進行校正。在實際測繪操作或中，需要對測繪區(qū)域具體情況進行分析，擬定完善的DSM模型，然后再完成后續(xù)數(shù)字化劃與高程模型制作[6]。

4 結(jié) 語

綜上所述，隨著無人機在諸多行業(yè)的快速發(fā)展，其對我國傳統(tǒng)測繪行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，尤其是BIM對工程測量大數(shù)據(jù)量的需求下，使無人機在測量行業(yè)得到空前的發(fā)展。目前無人機在工程測量中的應用，具有諸多優(yōu)勢：攜帶方便、操作簡單、周期短、人員需求量小、數(shù)據(jù)處理自動化，尤其是在諸多環(huán)境較為復雜的區(qū)域測量工作中，無人機能夠有效替代傳統(tǒng)人工測量。相信在未來的發(fā)展中，無人機將會在測繪行業(yè)得到更為廣泛的應用與發(fā)展。

參考文獻

[1]高玉旺.無人機在測量中的應用[J].資源信息與工程，2017，32（4）：140～141.

[2]李 坤.無人機遙感在測繪測量中的應用[J].商品與質(zhì)量，2016（27）：320.

[3]黨毓茜.基于無人機技術(shù)在測繪測量中的應用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（7）：43.

[4]詹 波.無人機遙感在測繪測量中的應用研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學術(shù)版），2017，36（10）：32～34.

[5]張 喆.探析地形測量中無人機航空攝影測量技術(shù)的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（1）：1139.

[6]無人機技術(shù)在測繪測量中的應用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（9）：1803.

收稿日期：2018-8-19