馬江河

（甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設(shè)計院，甘肅張掖734000）

無人機航測可以適應(yīng)條件復(fù)雜的水利水電工程，在水利水電工程中利用無人機航測技術(shù)，可以滿足工程測繪需求，獲取高質(zhì)量的測繪成果，滿足工程設(shè)計和施工的要求。

1 概述無人機航測技術(shù)

1.1 概念

無人機航測技術(shù)屬于信息化測繪技術(shù)，無人機航測充分結(jié)合了遙感測繪技術(shù)和空間信息技術(shù)，集成應(yīng)用了航空、信息、自動化等學(xué)科高新技術(shù)，無人機航測具有機動性和快速性以及靈活性等優(yōu)勢，具有廣泛的應(yīng)用范圍。利用無人機航測技術(shù)無需進(jìn)行高空作業(yè)，技術(shù)操作和維護(hù)等工作非常簡單。經(jīng)過動力改造升級之后，在水利水電工程中應(yīng)用，可以快速獲取高分辨率的影像數(shù)據(jù)。無人機航測系統(tǒng)的飛行平臺為無人機，在無人機搭載高分辨率的攝像機，利用控制系統(tǒng)自動拍攝和獲取影像。無人機航測具有很強的工作能力，同時可以保障實際工作的智能化和穩(wěn)定性。此外，無人機航測可以搭載不同類型的傳感器，可以在各個領(lǐng)域建設(shè)過程中利用無人機航測[1]。

1.2 無人機航測在水利水電工程中應(yīng)用范圍

隨著計算機技術(shù)和遙感測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機航測在水利水電工程中發(fā)揮著重要作用。在水利水電行業(yè)工程建設(shè)、管理階段，需要評價工程建設(shè)環(huán)境，檢測大型水利水電工程的安全性，利用無人機航測實施低空遙感，全面的測繪和檢測水利水電工程，可以提供較高分辨率的數(shù)據(jù)，整體工作速度非常快，可以快速處理數(shù)據(jù)，獲得有價值的測繪數(shù)據(jù)，為水利水電工程防修和應(yīng)用提供全面的數(shù)據(jù)。無人機航測結(jié)合了空間信息技術(shù)和GPS 技術(shù)以及測繪技術(shù)等，優(yōu)化了無人機航測的功能，在水利水電工程安全監(jiān)測和測繪以及測量等方面都發(fā)揮著重要的作用。

1.3 無人機航測飛行試驗

首先需要布置航線，航線設(shè)計需要結(jié)合飛行區(qū)和分辨率要求，在地面站軟件中利用無人機，根據(jù)作業(yè)規(guī)范合理的設(shè)置相對航高和絕對航高以及曝光間隔等。根據(jù)水利水電工程的氣候條件和航攝區(qū)域的地形，設(shè)計航線和航線間隔，保障相片的重疊度，落實無人機飛行測試，在作業(yè)前無人機不搭載任何傳感設(shè)備，在這個階段實施測試，確定沒有任何異常之后落實作業(yè)飛行。監(jiān)控人員要確定無人機的飛行高度和飛行姿態(tài)等情況，如果發(fā)生異常情況，要發(fā)送工作指令，并且及時進(jìn)行干預(yù)。此外，要實施地面監(jiān)控，解決無人機飛行過程中因為高山阻礙導(dǎo)致通訊因此中斷的問題。在主地面站發(fā)出工作指令之后，在航攝區(qū)的高頂部位輔助地面站，監(jiān)視無人機的飛行狀態(tài)，并且利用對講機向主地面站發(fā)送報告。主地面站要對輔助地面站給予授權(quán)，并且向無人機發(fā)送指令，完成所有的工序之后，可以實施無人機航測工作[2]。

2 無人機航測在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 在工程測繪中應(yīng)用

在水利水電工程中利用普通的航空攝影技術(shù)，技術(shù)缺乏靈活性，很難在氣候復(fù)雜的天氣中獲取清晰的圖像，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，存在時效性的限制因素，需要進(jìn)行重復(fù)測繪和監(jiān)測，無法滿足水利水電工程測繪的需求，因此在水利水電工程測繪領(lǐng)域需要發(fā)揮出無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢。無人機是遙感技術(shù)的載體，在實際應(yīng)用過程中，在無人機上安裝荷載數(shù)據(jù)遙感設(shè)備，利用遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和“3S”技術(shù)，全面觀測目標(biāo)，根據(jù)測繪人員的工作需求處理相關(guān)數(shù)據(jù)，為測繪人員提供高分辨率的圖像，操作人員要注重檢校和測試遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，滿足水利水電工程需要的信息。工作人員可以利用無人機航測技術(shù)合成不同時段的監(jiān)測圖像，幫助技術(shù)人員判斷水域變化。此外，技術(shù)人員可以結(jié)合數(shù)據(jù)信息計算水流速度和水流方向。因此，在水利水電工程中利用無人機航測技術(shù)，可以為管理人員提供決策數(shù)據(jù)。

2.2 在水域環(huán)境檢測中應(yīng)用

在水利水電工程管理階段，需要動態(tài)監(jiān)測水利水電工程，確定水域環(huán)境的實際情況，獲取真實的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為水利水電工程管理工作提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，保障水利管理效果，提升水利水電工程的實效性。在水利水電工程水域檢測過程中需要發(fā)揮無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢，準(zhǔn)確定位目標(biāo)對象，并且發(fā)揮實時監(jiān)控的效果，確定水利水電工程范圍內(nèi)水域變化情況，有效整理和處理水域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在水域調(diào)查和水域統(tǒng)計等工作中提供針對性的數(shù)據(jù)依據(jù)，保障水利管理工作的規(guī)范性和合理性[3]。

2.3 在水土保持中應(yīng)用

在水利水電工程設(shè)計和施工過程中，要注重施工區(qū)域的水土流失問題，做好水土保持工作。在一些高原地區(qū)，水流速度非?？?，地質(zhì)情況也非常復(fù)雜，再加上水利水電工程項目范圍比較大，增加了水土保持工作的難度，無法滿足調(diào)查工作需求。技術(shù)人員要利用無人機航測技術(shù)和遙感技術(shù)等，全面調(diào)研土壤侵蝕情況，再利用GIS 技術(shù)計算土壤侵蝕量，利用無人機航測技術(shù)可以獲得高分辨率的圖像，幫助工作人員明確水土流失的實際情況，保障水土保持工作的針對性。

2.4 利用航攝成圖技術(shù)

利用航攝成圖技術(shù)可以測量外業(yè)像控點的布設(shè)，利用區(qū)域網(wǎng)布設(shè)方案，在拍攝照片之前，工作人員可以通過實地布標(biāo)，在航拍之后布設(shè)地物點，測繪人員利用航攝成圖技術(shù)測量和布設(shè)平面控制點和高程控制點以及平高點。在利用航攝成圖技術(shù)的過程中，通過航線網(wǎng)布點，設(shè)置航向分段為不同的平高點，實際工作中測繪人員要在方向線垂直直線上布設(shè)航線首尾端的控制點。測繪人員要根據(jù)攝影區(qū)域的情況，合理選擇無人機航線，保障無人機在航測過程中可以達(dá)到60%以上的測量區(qū)域重疊。實際工作中主要是在無揚塵和云霧少的時間段內(nèi)落實航攝工作，此外要考慮地表植物等對于成圖工作的影響，如果時間允許，測繪人員可以利用季節(jié)因素，合理控制攝影時間，利用無人機航測技術(shù)全面滿足水利水電工程需求[4]。

3 無人機航測在水利水電工程應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

無人機航測技術(shù)具有較多的優(yōu)勢，但是也存在不足之處。當(dāng)前無人機還無法搭載相機穩(wěn)定平衡系統(tǒng)，在特殊裝置上固定相機鏡頭，利用普通海綿圍繞成簡單的減速震系統(tǒng)，發(fā)揮相機的減震平衡作用。因為無人機攝像缺乏穩(wěn)定性和可靠性，因此要選擇晴朗無云的天氣進(jìn)行航拍，同時要結(jié)合地形特征計算行高，制定科學(xué)的航拍計劃，獲取高分辨率的影像。在空中三角測量過程中，要保障像控點的精度，因為空中測量工作非常復(fù)雜，需要反復(fù)工作才可以獲取準(zhǔn)確的計算結(jié)果。在地貌測繪中合理選取高程點的點位，通常是選擇明顯的地物點，此外在淹沒線周圍需要利用傳統(tǒng)的測量方法配合補充測量工作[5]。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在水利水電工程中無人機航測技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，可以提高工程測量的準(zhǔn)確性，保證水利水電工程質(zhì)量。