無人機(jī)航測技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王有為

【摘要】新時(shí)期，為了不斷提高公路勘察設(shè)計(jì)工作水平，作為相關(guān)工作人員，要不斷應(yīng)用更加高效的勘測技術(shù)，從而為公路勘察工作開展奠定良好基礎(chǔ)。本文結(jié)合工作實(shí)際，探索了無人機(jī)航測技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用措施，希望分析能夠進(jìn)一步提高無人機(jī)航測技術(shù)應(yīng)用水平。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)航測;公路勘察設(shè)計(jì);分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.145

無人機(jī)航測在公路勘察過程的運(yùn)用提高了勘察設(shè)計(jì)效率，能夠準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)勘察數(shù)據(jù)，從而為公路建設(shè)與規(guī)劃設(shè)計(jì)工作開展提供了有效的技術(shù)保證。在對(duì)無人機(jī)航測技術(shù)進(jìn)行研究過程，要結(jié)合具體區(qū)域，科學(xué)的加強(qiáng)技術(shù)實(shí)踐與創(chuàng)新研究能力，從而保證無人機(jī)航測質(zhì)量。

1、無人機(jī)航測技術(shù)的測量方法

1.1像控點(diǎn)的布設(shè)與相機(jī)檢校

運(yùn)用無人機(jī)航測技術(shù)開展具體作業(yè)前，需先對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)完成相機(jī)的細(xì)致檢校，以此為后續(xù)的技術(shù)實(shí)施提供前提。位置適當(dāng)?shù)南窨攸c(diǎn)能夠確定拍攝的角度，對(duì)攝像的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響?？梢娛炀毑荚O(shè)像控點(diǎn)，并對(duì)相機(jī)進(jìn)行檢校十分必要。對(duì)像控點(diǎn)實(shí)施準(zhǔn)確布設(shè)可由衛(wèi)星定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此后通過相機(jī)對(duì)確定的像控點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)。如果位置準(zhǔn)確，則可開展后續(xù)的操作步驟。如果檢測出位置出現(xiàn)差異，則需對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行校正，此后再次檢測，直到像控點(diǎn)位置準(zhǔn)確才可實(shí)施后續(xù)的操作。當(dāng)前我國的無人機(jī)航測技術(shù)發(fā)展還未達(dá)到成熟水平，因此需繼續(xù)完善該類技術(shù)，提高像控點(diǎn)的布控準(zhǔn)確性，從而更為高效地完成拍攝工作?？梢姡荚O(shè)準(zhǔn)確的像控點(diǎn)以及相機(jī)檢?？勺鳛橥瓿烧麄€(gè)拍攝工作的前提基礎(chǔ)，其作用尤為關(guān)鍵。圖1為作業(yè)流程圖。

1.2制作正射影像圖

完成無人機(jī)的拍攝后，便需將形成的圖片和數(shù)據(jù)信息同步上傳到數(shù)據(jù)庫中，并對(duì)具體的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，從而深入分析數(shù)據(jù)特征。通常，可運(yùn)用正射影像圖的專業(yè)化制作軟件實(shí)施技術(shù)處理和判斷，過程大致為先對(duì)航拍的技術(shù)信息進(jìn)行綜合整理，再通過分析獲得三維散點(diǎn)，制作出相對(duì)應(yīng)的正射影像。在制作正射影像的過程中，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和圖像的清晰效果是較為關(guān)鍵的因素。此外正射影像圖的準(zhǔn)確性也可作為后續(xù)工作開展的基礎(chǔ)。因此提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，形成更為準(zhǔn)確的正射影像，可有效促進(jìn)公路的發(fā)展和建設(shè)工程。

1.3可視模型的制作

若想獲得更為直接的公路勘察地貌情況，便通過測量獲取的數(shù)據(jù)信息，在形成正射影像的同時(shí)，制作相應(yīng)的三維可視模型。該模型更有利于研究人員對(duì)勘測路段進(jìn)行深化分析，并加強(qiáng)對(duì)地貌特征的了解。此外形成更具可視化的立體模型，還可為研究人員提供具體的公路研究提示信息，極大節(jié)省了工作的時(shí)間，大幅提升研究工作的質(zhì)效，對(duì)公路的施工能夠起到更為關(guān)鍵的促進(jìn)作用。

2、無人機(jī)航測技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析

2.1航空攝影及測控

對(duì)線路進(jìn)行測控的過程中，首先可通過全站儀導(dǎo)線和GNSS結(jié)合的形式完成線路的測控，可沿著公路每5 km設(shè)置1對(duì)4GPS控制點(diǎn)，間距0.5 km布設(shè)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)，最終形成四等高程導(dǎo)線。其次，實(shí)施航線設(shè)計(jì)時(shí)，還需對(duì)飛行的架次開展細(xì)化設(shè)計(jì)，數(shù)量設(shè)置為4，對(duì)于航線的設(shè)計(jì)可依據(jù)測量的寬度實(shí)施，航飛平臺(tái)為ZC-2，系統(tǒng)為YS09，將焦距為35.52 mm的相機(jī)作為機(jī)載相機(jī)。再次，完成航拍時(shí)的氣候?qū)脚男Ч矔?huì)形成一定的影響。如果天氣條件較好，可見度高，則拍攝的效果也會(huì)較為理想。因此在完成航拍任務(wù)時(shí)，需盡量選擇天氣條件較好的時(shí)段實(shí)施，從而獲得精準(zhǔn)度較高的拍攝圖像。此外在實(shí)施測量時(shí)，需對(duì)衡向的覆蓋面積寬度提高20%，并向外部延展2條基線，分辨率指標(biāo)可控制在0.12 m。實(shí)施像片控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)時(shí)，其標(biāo)志需運(yùn)用1.5 m的方形圖案進(jìn)行標(biāo)記，此后用三角符號(hào)標(biāo)記，符號(hào)需運(yùn)用黑白相間的顏色制作，最終將其布設(shè)到控制點(diǎn)位置。最后，對(duì)于復(fù)雜程度較高的地形實(shí)施勘測，除了設(shè)置路線周圍的測控中線之外，還需同步實(shí)施布標(biāo)的設(shè)置，以此為測繪人員對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)的檢測提供校正便利，可運(yùn)用正方形作為噴繪圖案。最后在測繪的控制點(diǎn)方面，可運(yùn)用全站儀和GNSS進(jìn)行重復(fù)測量，以上述方式測量像片的控制點(diǎn)，全面提升測量的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提升控制點(diǎn)的精準(zhǔn)水平。

2.2控制點(diǎn)的相關(guān)操作

運(yùn)用無人機(jī)對(duì)公路進(jìn)行測量時(shí)，技術(shù)人員尤其需注意嚴(yán)格對(duì)像片控制點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的布設(shè)。首先，從控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來說，需使用1.5 m的方形進(jìn)行繪制，并將控制點(diǎn)繪成三角形，顏色為黑白相間形式。其次，對(duì)像片的控制點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的布設(shè)，如果測量對(duì)象為樹林，且密度較高，為了達(dá)到理想的清晰度和準(zhǔn)確性，在航飛前，便需在公路中線的周圍控制點(diǎn)上實(shí)施人工的布標(biāo)設(shè)置。布標(biāo)可運(yùn)用一般噴繪來完成，其規(guī)格可設(shè)置為1.5 m×1.5 m，并將其上噴繪兩個(gè)位置對(duì)頂?shù)暮谏?，從而形成總?shù)為4個(gè)的三角形圖案，從而在實(shí)施航拍時(shí)，標(biāo)識(shí)能夠明確出現(xiàn)在相片中。此外在線路的起點(diǎn)、終點(diǎn)及架次相交的位置，還需對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)刺處理。最后，在實(shí)施像片控制點(diǎn)的測量時(shí)，可運(yùn)用RTK等靜態(tài)測量方式，或者使用全站儀導(dǎo)線的測量方式實(shí)施測量。上述手段不但能夠有效提升控制點(diǎn)測量的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能夠有效優(yōu)化測量工作的實(shí)施效率，從而推動(dòng)技術(shù)人員高效完成既定的工作目標(biāo)，獲得更為理想的測量成果。

結(jié)語：

總之，隨著新時(shí)期公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，為了提高公路勘察設(shè)計(jì)工作效率，要加強(qiáng)無人機(jī)航測技術(shù)研究，從而保證公路勘察設(shè)計(jì)水平。希望通過以上分析，能夠提高無人機(jī)航測技術(shù)應(yīng)用能力，以更好地保證公路建設(shè)工作有效開展。

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