無人機測繪技術在城際軌道交通建設中的應用

劉占慶

摘 要：作為新型測繪技術，無人機測繪技術是推進城際軌道交通建設的重要手段。當下，我國城際軌道交通建設進入快速發(fā)展時期，更需要通過靈活、高效的測繪技術，加快建設進度，提高施工效率和施工質量。因此，本文首先分析了無人機測繪技術的作業(yè)流程，然后研究了無人機測繪技術在城際軌道交通建設中的實際應用，以更好地將新技術應用于城際軌道交通建設中。

關鍵詞：無人機;測繪技術;城際軌道交通

中圖分類號：U239.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）34-0107-03

Application of UAV Surveying and Mapping Technology

in the Construction of Intercity Rail Transit

LIU Zhanqing

（Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： As a new type of surveying and mapping technology， UAV surveying and mapping technology is an important means to promote the construction of intercity rail transit. At present， China's intercity rail transit construction has entered a period of rapid development， and it is more necessary to accelerate the construction progress and improve the construction efficiency and quality through flexible and efficient surveying and mapping technology. Therefore， this paper first analyzed the operation process of UAV surveying and mapping technology， and then studied the practical application of UAV surveying and mapping technology in the construction of intercity rail transit， in order to better apply the new technology to the construction of intercity rail transit.

Keywords： UAV;surveying and mapping technology;intercity rail transit

與廣泛應用于測繪領域的衛(wèi)星遙感相比，無人機測繪具有一定的特殊性。一方面，無人機本身更加靈活，制約因素較少，因此能夠較為快速、準確地捕捉指定區(qū)域的具體情況;另一方面，相對于衛(wèi)星遙感而言，無人機經濟便捷，成本得到壓縮，它能夠進一步提升測繪數(shù)據的精準度和精細度，因此更利于城際軌道交通建設工作的開展[1-3]。基于此，無人機測繪技術的應用逐步成為城際軌道交通建設的重要發(fā)展方向。

1 無人機測繪技術的作業(yè)流程

在無人機測繪中，為了達到較好的測繪效果，人們通常選擇輕便且安全系數(shù)高的無人機。為了保證測繪質量，其需要形成高質量的2D或3D效果?；跓o人機的特性，為避免信號源消失而導致無人機丟失，同時進一步提升測繪質量和效率，人們可以在無人機上搭建GPS模塊進行精準定位。如此一來，無人機測繪技術能夠充分滿足城際軌道交通建設的具體需求，得到有效應用。

無人機測繪技術的作業(yè)流程共分為五步。

1.1 做好前期準備

無人機要連接系統(tǒng)數(shù)據庫，獲得測繪范圍的基礎影像資料，并通過影像資料分析，合理選定作業(yè)區(qū)域，為后續(xù)測繪工作的開展奠定基礎。需要注意的是，無人機需要有一定的起降場地，因此無人機測繪前，人們要先對測繪區(qū)域進行考察，明確測繪范圍和起降位置，排查安全隱患。

在作業(yè)區(qū)域內，根據實際作業(yè)要求和范圍要求，人們要合理規(guī)劃無人機航線路徑，不但要完成航線設置，而且要設置輔助的參考數(shù)據，如整體飛行高度、航向重疊度等。此外，圍繞具體的飛行時間，要準備好電源、查好天氣情況，檢測航線區(qū)域內的信號強弱。其間要查漏補缺，有效設計相關參數(shù)。

人們要在起飛現(xiàn)場重新確定無人機參數(shù)，確定無誤后，開始組裝無人機，然后進行通電試飛、相機測試、航線系統(tǒng)運行測試等，對軟件進行安全性進行分析。之后，正式啟動無人機，待達到規(guī)定高度，無人機進入航線，正式開展測繪工作。其間需要注意兩點：一是準備好備用電源，避免出現(xiàn)突然斷電等突發(fā)情況，確保萬無一失;二是在起飛時，要向斜上方拋出無人機，確保其起飛順利。

1.2 無人機自動運行

起飛后，無人機會按照之前設定好的區(qū)域范圍、參數(shù)、高度和航行路線進行自動拍攝，并在規(guī)定時間按照規(guī)定航線返回。這一階段，人為干預較少，但是無人機受氣候和風力的影響較大，如果測繪當天風力很大，就很可能會出現(xiàn)偏離航線、無法返航的情況。因此，要實時監(jiān)測無人機的動態(tài)，通過GPS定位來確保無人機后續(xù)能夠正常返航。

1.3 回收無人機

通常，設定航線后，無人機會自動返航。但是，受天氣、風力等因素影響，降落時可能出現(xiàn)突發(fā)情況，因此這一階段要格外小心。需要注意的是，返航后要對無人機進行檢查，包括攝像機電量查詢、數(shù)據完整性查詢等，確保測繪工作開展的有效性。

1.4 數(shù)據導出

通過無人機拍攝和相機SD卡的數(shù)據導出，人們可以實現(xiàn)數(shù)據收集，并通過計算機進行數(shù)據處理。另外，還要做好數(shù)據核查，如無人機實際航行路徑，如果存在缺漏或拍攝數(shù)據丟失的情況，要重新進行拍攝，避免后續(xù)數(shù)據處理與分析階段才發(fā)現(xiàn)數(shù)據丟失，導致城際軌道交通建設延誤。需要注意的是，數(shù)據傳輸和保存過程要保證數(shù)據的完整性，避免數(shù)據丟失或數(shù)據被竊。

1.5 數(shù)據分析處理

一般來說，人們會運用數(shù)據處理軟件對測繪數(shù)據進行自動處理，然后通過核查，分析數(shù)據參數(shù)，確定數(shù)據的有效性?？紤]到測繪數(shù)據最終要應用于城際軌道交通建設中，數(shù)據處理軟件可以生成正射影像圖等圖像，便于后續(xù)測繪數(shù)據的分析與解讀。

2 無人機測繪技術在城際軌道交通建設中的實際應用

無人機測繪技術可以應用于城際軌道交通建設中，它可以收集基礎數(shù)據，為城際軌道交通工程提供技術支撐，并進行大比例尺地形圖測繪[4-5]。

2.1 收集基礎數(shù)據

無人機測繪技術可以收集基礎數(shù)據，通常具有三個特點。

一是分辨率高，能夠清晰觀察周邊地形。二是數(shù)據全面，除了地形外，還包括諸如規(guī)劃路線沿途的房屋情況和具體特征，為線路的準確選擇奠定基礎。三是數(shù)據本身更為形象，便于分析和解讀，這就彌補了傳統(tǒng)測繪技術的缺陷。

城際軌道交通建設項目要檢驗成本控制方案是否合理，并比對數(shù)據，合理修改設計圖紙。但是，無論修改多少，必然會對原定的成本規(guī)劃產生影響。測繪數(shù)據能夠較好地檢驗成本控制方案是否合理，如果成本控制方案合理，那么就可以通過設計，進入施工籌備與正式開展階段。其間需要開展測繪與實地考察工作，因為無人機測繪技術不能完全取代實地考察，不確定因素仍需要通過實地考察來進行確定。測繪技術水平受到諸多因素的影響，實地考察必不可少。當前，人們既要運用無人機測繪技術，又不能盲目依賴無人機測繪技術。

相比其他建設項目，城際軌道交通建設項目周期長、跨度大，因此伴隨施工進度的變化，施工單位要不斷調整臨時建筑用地。其間可以利用無人機測繪技術獲得的測繪數(shù)據，縱觀全局，綜合分析臨時建筑用地需求，明確適合作為臨時建筑用地的重點對象。這樣不僅可以節(jié)約施工時間，提高施工效率，還可以進一步把控和壓縮項目成本。

2.2 提供技術支撐

無人機測繪技術可以為城際軌道交通工程提供技術支撐，一是避免出現(xiàn)“搶建”現(xiàn)象，二是對特定區(qū)域進行分類和測繪，三是落實數(shù)據存檔工作。

2.2.1 避免出現(xiàn)“搶建”現(xiàn)象。受道路交通規(guī)劃影響，城際軌道交通建設不可避免地會涉及征地拆遷，其間出現(xiàn)矛盾在所難免。單從賠償角度來看，建設單位和房主的最大分歧往往是建筑面積認定，由于建筑面積認定不統(tǒng)一，二者達不成有效共識，進而阻礙整個工程的開展，造成工期延誤和經濟損失。而針對這一問題，無人機測繪技術恰好能夠解決。通過無人機測繪，建設單位能夠在短時間內完成整體交通規(guī)劃，形成3D圖，明確拆遷區(qū)域內是否存在違章建筑，形成較為快速且有效的直接證據，進而與房主處理爭議。

2.2.2 對特定區(qū)域進行分類和測繪?；诓煌赜虻膶嶋H情況，有時候測繪范圍內可能會存在水塘、果園等特定區(qū)域，無人機測繪技術能夠較好地實現(xiàn)對這些區(qū)域的辨別和分類，節(jié)約實地考察時間，同時為城際軌道交通建設提供基礎數(shù)據。通過特定區(qū)域分類和測繪，人們能夠較好地勘察部分地區(qū)的地質情況，并基于反饋數(shù)據，分析其在施工過程中是否存在潛在的安全隱患，從根本上為后續(xù)工程開展提供安全保障。

2.2.3 落實數(shù)據存檔工作。當下，我國城際軌道交通建設迅速推進，使得城市交通更加便利，城市化進程進一步加快。結合城鄉(xiāng)建設一體化和經濟發(fā)展的實際訴求，未來的城市規(guī)劃設計不可避免地會涉及原有道路的拆除或重建，而無人機測繪技術可以保留較為清晰的原始建設數(shù)據，為后續(xù)工作的開展提供基礎數(shù)據和技術支撐。

2.3 開展大比例尺地形圖測繪

當前，大比例尺地形圖是城際軌道交通建設不可缺少的數(shù)據內容，同時也是無人機測繪技術拓展的主要應用領域之一。無人機測繪具有分辨率高的優(yōu)勢，能夠收集高精度影像資料。因此，人們要充分利用這一優(yōu)勢，開展大比例尺地形圖測繪工作。

3 結語

無人機測繪技術是測繪技術發(fā)展的新成果，這就要求人們不斷對其進行優(yōu)化和升級，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，拓展其應用空間，滿足各項個性化需求。因此，本文分析了無人機測繪技術的作業(yè)流程，探討了無人機測繪技術在城際軌道交通建設中的實際應用。未來，人們要不斷改進無人機測繪技術，規(guī)避缺陷，擴大優(yōu)勢，為城際軌道交通建設提供有效的測繪數(shù)據支持。

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