無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

蔣紅娜 盛慶明 李大領(lǐng)

摘 要： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機技術(shù)在我國日趨成熟，尤其在工程測量中得到了廣泛應(yīng)用。采用無人機進(jìn)行攝影測量的方法比傳統(tǒng)的測量相比，精度高、上手容易、平臺便捷?；诖?，本文將探究無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 無人機航測技術(shù);工程測量;具體應(yīng)用

【中圖分類號】P231 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.061

1 無人機航測技術(shù)的原理

無人機是一種無線電設(shè)備控制或者是植入程序的一種小型飛行器。使用無人機技術(shù)進(jìn)行工程測量需要高分辨率的攝影儀器或機載激光雷達(dá)和處理的技術(shù)支持，無人機駕駛飛行器上搭載了負(fù)載數(shù)碼相機以及數(shù)碼攝錄機等數(shù)字影像設(shè)備進(jìn)行拍攝和記錄，通過影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行影像同步傳輸，實現(xiàn)了對地面信息的獲取以及監(jiān)測。無人機航測系統(tǒng)對工程進(jìn)行測量主要依靠高分辨率影像數(shù)據(jù)的快速處理和反饋，需要實時對地觀測能力以及處理信息的能力，因此無人機航測技術(shù)需要影像信息采集系統(tǒng)和影像信息處理系統(tǒng)的支撐。

2 無人機航測技術(shù)的優(yōu)點

2.1 信息處理速度快

無人機航測技術(shù)由于裝載高新技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后再處理的能力也很強，無人機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理速度快，不僅提升了測量效率，而且保證了測繪質(zhì)量。

2.2 檢測范圍廣

這項技術(shù)檢測的范圍比較宏觀，不僅僅可以在地理空間相對來說較小的區(qū)域進(jìn)行檢測，同時還能夠在空間范圍較大的區(qū)域進(jìn)行檢測。無人機遙感技術(shù)主要是通過光譜分析對所檢測的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與處理，還值得注意的是這項技術(shù)可以同時多架多次的檢測，并且能夠保證測量的準(zhǔn)確性。

2.3 檢測效率高

無人機航測技術(shù)在空中對工程進(jìn)行實時檢測時，每一刻都在輸送數(shù)據(jù)，并且處理手段和方式也相對快速準(zhǔn)確，可以有效處理緊急事件。無人機航測技術(shù)在進(jìn)行工程測量的過程中對設(shè)計需要的各種數(shù)據(jù)都可以準(zhǔn)確獲取。

3 無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

建筑工程或者其他的基礎(chǔ)工程建設(shè)中需要進(jìn)行高精度測量時，會用到無人機航測技術(shù)。首先需要根據(jù)工程的實際需求來確定測量區(qū)域，對測量區(qū)域的空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)力、坡度等進(jìn)行實地考察。再根據(jù)測量對象的精度和其他要求確定攝影技術(shù)和航測技術(shù)的設(shè)計，在無人機航測進(jìn)行過程中同樣需要對像片進(jìn)行畸變差改正。無人機執(zhí)行航測任務(wù)的過程中極易受到氣流的影響，導(dǎo)致角度過大或者偏離航線等情況出現(xiàn)，故要在施工中給無人機加裝三軸穩(wěn)定平臺等設(shè)施，提升無人機航測的穩(wěn)定性，從而提高工作效率。

3.1 無人機遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用。

與傳統(tǒng)的野外調(diào)查相比，無人機在利用無人機遙感采集數(shù)據(jù)時，將根據(jù)現(xiàn)代電子計算機技術(shù)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動排序，避免了傳統(tǒng)紙質(zhì)圖紙的混亂和數(shù)據(jù)誤差的缺陷，數(shù)據(jù)圖像采集更加科學(xué)合理。與傳統(tǒng)的野外全站儀和GPS測量數(shù)據(jù)相比，無人機遙感技術(shù)能夠以計算機方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，保證數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)性。

3.2 測繪影像資料的獲取

無人機遙感技術(shù)在進(jìn)行工作的時候，首先要進(jìn)行的是選擇一個比較合適的飛行平臺，要注意飛行平臺的選擇一定要根據(jù)測繪的地形地貌來進(jìn)行選擇。這項技術(shù)和傳統(tǒng)的影像獲取手段有很大的區(qū)別，在實際的操作過程中，無人機飛行偏轉(zhuǎn)的角度較大時像幅較小，所以說在具體的操作過程中可以通過采用空中三角的測量技術(shù)來進(jìn)行糾正和修復(fù)，這樣可以有效的預(yù)防拍攝過程中的漏洞。

3.3 無人機拍攝數(shù)據(jù)的處理

無人機遙感技術(shù)對拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理的時候和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理的方式不同，工作的時候無人機對數(shù)據(jù)的處理在數(shù)碼影像上的排列是不規(guī)則的，這是由于無人機飛行的角度所造成的，旋偏角和俯仰角較大時，影像堆疊的程度也就增大，這就很容易讓影像發(fā)生變形。為了能夠很好的解決這樣的問題，無人機上面安裝的數(shù)碼相機一般都帶有變焦鏡頭。這樣可以事先對變焦鏡頭進(jìn)行標(biāo)定，之后再對所標(biāo)定的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)合理的分析，找到在不同焦段上相機內(nèi)部的參數(shù)和畸變參數(shù)以及焦距之間的關(guān)系，這樣才能夠順利的解決影像變形的問題。

3.4 無人機遙感技術(shù)可以應(yīng)用到地形環(huán)境不理想的地區(qū)

在氣候環(huán)境和地形復(fù)雜的測區(qū)，無人機遙感航測不僅可以保證測量工作的效率，而且可以提高測量的精度和精度，保證工程測量的數(shù)據(jù)質(zhì)量。將無人機遙感技術(shù)應(yīng)用于土木工程測量，可以使現(xiàn)場測量的觀測值符合測量平差規(guī)定的極限差。在城市規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃研究中，利用無人機遙感采集的數(shù)據(jù)能夠符合統(tǒng)計規(guī)律，滿足數(shù)據(jù)分布特點，保證采樣精度。這種數(shù)據(jù)的采集可以提高土地資源利用和城市地面沉降監(jiān)測研究中的分析效率，極大地促進(jìn)地理信息提取的能力。無人機遙感技術(shù)可以適應(yīng)不同的地形。在無人區(qū)、沙漠和礦區(qū)使用無人機，不僅可以提高效率，還可以解決人們辦不到的測繪技術(shù)難題。

3.5 在地質(zhì)災(zāi)害的測量工作中

無人機遙感技術(shù)能夠?qū)o人機實際的飛行路線進(jìn)行科學(xué)的判定，確保操作過程的連貫性，而且根據(jù)測量采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，有針對性地選擇最佳的空中飛行路線。如災(zāi)害地區(qū)測繪工作，無人機遙感技術(shù)根據(jù)工程地質(zhì)環(huán)境條件，完成拍攝補償、轉(zhuǎn)彎緩沖以及曝光延遲等操作，保證各項數(shù)據(jù)信息的真實準(zhǔn)確，對一些不合格的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效剔除，并且在無人機的幫助下實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)信息的加載。在無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用中，災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行測繪工，成像的高清晰度是有精確要求的，遙測數(shù)據(jù)采集和測繪數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)，使得無人機遙感技術(shù)在救援作業(yè)中發(fā)揮了巨大的作用。

3.6 未來無人機遙感技術(shù)發(fā)展展望

隨著技術(shù)的快速發(fā)展，無人機的傳感精度逐漸提高，無人機遙感技術(shù)將更加注重飛行狀態(tài)的靈活性和控制性。為了提高測量工程的精度，無人機遙感技術(shù)將加強對傳感器精度的研究，使工程測量能夠獲得更精確的數(shù)據(jù)支持。同時，在遙感技術(shù)實施過程中，無人機要應(yīng)對復(fù)雜的區(qū)域環(huán)境和陡峭的地形，提高抗干擾能力，如在飛行高度和抗風(fēng)能力等方面，使無人機在測量過程中能夠抵御各種環(huán)境干擾，從自重、航拍坐標(biāo)精度等方面加大技術(shù)研發(fā)，確保無人航拍遙感技術(shù)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

無人機航測技術(shù)是人工智能技術(shù)和信息技術(shù)測繪行業(yè)的結(jié)合，在許多特殊的工程領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。無人機航測有著體積小、測繪范圍大和操作簡單等優(yōu)點，減少了測繪工作人員的工作量，精確的測量也為工程的順利安全實施提供了保障，但也需要根據(jù)無人機航測技術(shù)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行改善，以保證航測過程科學(xué)合理。

參考文獻(xiàn)

[1] 景瑞.無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].華北自然資源，2020（05）：85-86.

[2] 劉立新.基于無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2020（19）：89-90.

[3] 邱立廣.無人機航測技術(shù)在礦山大比例尺地形圖測量中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2019（24）：24+26.