無人機(jī)航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

張陽

張家口市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計院 河北張家口 075000

1 無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

無人機(jī)航測技術(shù)是指無人機(jī)設(shè)備上負(fù)載攝影設(shè)備等高精度傳感器，在空中采集并回傳航測工程數(shù)據(jù)的技術(shù)。無人機(jī)技術(shù)未成熟前，常采用傳統(tǒng)客機(jī)航拍的模式，該模式周期長，投入成本高，一定程度上限制了航測技術(shù)的運(yùn)用，難以滿足工程測繪中需要快速更新數(shù)據(jù)的基本要求，導(dǎo)致許多工程測量不再使用航拍技術(shù)。如今，無人機(jī)航測技術(shù)的特點使航拍技術(shù)再次成為測量的重要手段，推動了現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集和工程測繪地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到目前為止，無人機(jī)航測技術(shù)已經(jīng)在廣大領(lǐng)域內(nèi)投入使用，如軍事、地理、航空領(lǐng)域，在一定程度上促進(jìn)了中國經(jīng)濟(jì)與社會的進(jìn)步[1]。

2 無人機(jī)應(yīng)用特點

2.1 機(jī)身小巧，操作簡單

無人機(jī)不需要專業(yè)駕駛員進(jìn)行相應(yīng)操作，只需控制者隨時注意查看影像，觀測飛行狀態(tài)。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，無人機(jī)操作技術(shù)也愈加簡便。小型無人機(jī)的機(jī)身極小，縮小了它的體積，減少了機(jī)身質(zhì)量，甚至有些尺寸只有手掌大小，可以在手中就實現(xiàn)飛機(jī)的起飛降落。相對于傳統(tǒng)客機(jī)來說，無人機(jī)極大減少了降落起飛地點選擇的麻煩。無人機(jī)機(jī)身質(zhì)量優(yōu)化，能夠更好地適應(yīng)風(fēng)向變化，減小飛行時設(shè)備震動對于數(shù)據(jù)和圖像采集所造成的誤差。測量前只需提前設(shè)定它的飛行路線，測量時根據(jù)具體情況進(jìn)行修正，發(fā)生問題時，無人機(jī)系統(tǒng)可自動判斷處理，或回到起點進(jìn)行排除，排除后即可重新飛行測量[2]。

2.2 技術(shù)要求低，精準(zhǔn)度高

無人機(jī)測量采集數(shù)據(jù)能力強(qiáng)且精準(zhǔn)度較高，對操作人員的技術(shù)水平要求較低，能夠節(jié)省大量的操作時間和數(shù)據(jù)分析時間。無人機(jī)所攜帶的高清攝影和專業(yè)測繪儀器，大幅度提升了影像質(zhì)量，促進(jìn)了測繪精準(zhǔn)度的提高。它的智能、自動化很大程度上減少了工作人員的技術(shù)負(fù)擔(dān)，提高了工作效率。尤其是無人機(jī)可使用其低空遙感模式來完成各種地理信息勘測，在進(jìn)行高空作業(yè)時也可在超低空環(huán)境下執(zhí)行相關(guān)操作，它既能獲取高空信息數(shù)據(jù)，也可以采集低空精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，被廣泛投入使用于應(yīng)急救災(zāi)和資源勘測領(lǐng)域[3]。

2.3 時間周期短，成本低廉

無人機(jī)的飛行時間周期短，能夠快速起飛降落，獲取數(shù)據(jù)，時間投入少。無人機(jī)造價遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)客機(jī)，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。測量系統(tǒng)安裝和維護(hù)的成本低，其制造材料輕便，日常保養(yǎng)頻率較低，其難度小、費用少，極大減少了經(jīng)濟(jì)成本。操作人員在較短時間內(nèi)就可學(xué)會使用設(shè)備、軟件的程序方法，能夠快速上手。在工作中，無須投入其他成本。相較于傳統(tǒng)客機(jī)航拍，無人機(jī)航拍技術(shù)顯然是低成本的。

3 無人機(jī)航測技術(shù)在工程測量中的流程

伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，社會各界對于水患災(zāi)害的防范于治理以及水資源利用率的提升有了越來越廣泛的關(guān)注。為了能夠更好的滿足當(dāng)今社會的實際需求，我國在水利工程建設(shè)方面投入了極大的工作力度，但是在實際建設(shè)設(shè)計的過程當(dāng)中，很多時候由于涉及范圍廣泛，以及諸多因素的影響，造成所獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性根本無法得到有效的保證，進(jìn)而對整個工程建設(shè)的進(jìn)展造成嚴(yán)重的影響和阻礙。但隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，相關(guān)專家和學(xué)者針對先進(jìn)的測量技術(shù)進(jìn)行了深入的分析和研究，進(jìn)而研發(fā)出了無人機(jī)航測技術(shù)。

3.1 無人機(jī)航測的外業(yè)流程

從總體的角度來講，無人機(jī)航測的外業(yè)流程主要工作目的在于對工程進(jìn)行控點布局，之后再對無人機(jī)的行業(yè)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，之后在正式開展航測工作的實施。在進(jìn)行控點布局的過程當(dāng)中，如果水利工程所處的地形相對比較復(fù)雜，無法通過以往傳統(tǒng)的方式獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)實際情況對無人機(jī)航測技術(shù)進(jìn)行大力的應(yīng)用。首先需要確定相應(yīng)的比例，在此基礎(chǔ)上展開相應(yīng)的測量工作。

在進(jìn)行實際航測工作的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員一定要對無人機(jī)的飛行軌跡、速度、高度以及畫質(zhì)等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。如果水利工程的長度較大，可以將實現(xiàn)規(guī)劃的路線程序?qū)氲綗o人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)當(dāng)中，在氣象條件適宜的情況之下執(zhí)行相關(guān)的航測任務(wù)，如此不僅可以從根本上保證和提高航測工作的效果和質(zhì)量，同時也可以最大程度的保證無人機(jī)航測工作的安全性和準(zhǔn)確性。

3.2 無人機(jī)航測的內(nèi)業(yè)處理

從總體的角度來講，無人機(jī)航測內(nèi)業(yè)處理主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備以及數(shù)據(jù)解算這兩大工作內(nèi)容。在進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員首先應(yīng)該將無人機(jī)航測所獲取到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，之后再對航拍的位置以及影像數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，根據(jù)實際情況對整體的航向以及無人機(jī)的傾斜角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，完成上述的所有工作之后，需要對航測數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，之后再以先前的控點完成布設(shè)工作，確定工程當(dāng)中的實際坐標(biāo)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算工作的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員在工程新建的項目環(huán)節(jié)當(dāng)中導(dǎo)出相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，之后在以此作為依據(jù)確定具體的坐標(biāo)圖，將其于工程的實際位置進(jìn)行相應(yīng)的匹配。完成上述的工作之后，工程測量技術(shù)人員需要以測量結(jié)果作為依據(jù)，對水利工程建設(shè)設(shè)計進(jìn)行全面仔細(xì)的規(guī)劃和處理，進(jìn)而可以完成坐標(biāo)體系的最終確定。

3.3 做好質(zhì)量控制工作

在進(jìn)行水利工程實際設(shè)計的過程當(dāng)中，為了能夠保證無人機(jī)航測技術(shù)的實際應(yīng)用效果，相關(guān)工作人員一定要對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控。首先在飛行質(zhì)量方面，要保證測量分區(qū)的合理性，選擇最為合適的航測敷設(shè)方法，對每一個工作環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的把控。另一方面，還需要做好相應(yīng)的質(zhì)量檢查工作，為了能夠真正保證測量作業(yè)的效果，一定要在影像質(zhì)量控制方面加大工作力度。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)航測技術(shù)在社會各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，為了分析該技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用情況，本文以水利工程為例，對其應(yīng)用情況進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，該技術(shù)的應(yīng)用，為水利工程的順利實施提供一定的保障，提高了工程的工作進(jìn)度和測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，從而促進(jìn)水利工程穩(wěn)定的發(fā)展。