冯建华
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摘要:随着科学技术的发展,无人机技术在我国日趋成熟,尤其在工程测量中得到了广泛应用。无人机航测技术在工程测量中有独特的优势,能保证工程测量的质量和效果。一般情况下,无人机航测技术应用于较为复杂的工程、对测量精确度要求较高的工程及无法使用一般测量方法的工程中,可提升工程测量的精确性。文章重点分析无人机航测技术在工程测量中的应用,以期为同行提供参考。
关键词:无人机航测技术;?工程测量;?具体应用;
信息化时代的到来,使得无人机航测技术得到了飞速发展,在很多行业都发挥了巨大作用。无人机体积小、灵活并且操作简单,为工程测量、测绘及数据采集等工作创造了良好条件。无人机航测技术能解决复杂的工程测量技术难题,可以应用到很多领域。无人机航测技术可在小区域范围内进行数据更新,能满足工程测量的高精度要求,促进了测绘地理信息产业的发展和进步。
1 无人机航测技术的原理
无人机是一种无线电设备控制或者是植入程序的一种小型飞行器。使用无人机技术进行工程测量需要高分辨率的摄影仪器或机载激光雷达和处理的技术支持,无人机驾驶飞行器上搭载了负载数码相机以及数码摄录机等数字影像设备进行拍摄和记录,通过影像数据处理技术进行影像同步传输,实现了对地面信息的获取以及监测。无人机航测系统对工程进行测量主要依靠高分辨率影像数据的快速处理和反馈,需要实时对地观测能力以及处理信息的能力,因此无人机航测技术需要影像信息采集系统和影像信息处理系统的支撑。
影像信息采集系统包括飞行控制系统和地面监控系统,无人机在空中构建航空立体成像时,无人机沿着飞行线获得垂直的航空像片,航向的重叠一般为70%,旁向重叠大概为50%。像片重叠的具体含义是对间隔相同距离的2个不同位置进行同一目标的拍摄。对获取的这些信息进行处理需要相当出色的数据文件整合能力,将无人机实时拍摄的大量像片进行整理,即对这些像片的质量进行检测,整理航带,对相片进行预处理和更正等。
当前进行工程测量的无人机中的遥感信息处理系统一般由空中三角测量系统和三维建模系统构成,空中三角测量系统在工程测量中发挥着重要作用,是保证测量精度的关键。空中三角测量系统首先将经过研讨确定的航带进行整理和融合,确定相互之间的关系,然后对影像进行内定向,通过对无人机拍摄影像的连接点布局进行分析,像控点量测以及平差计算来构成全面的三维立体模型,实现模型定向,最后生成核线影像。
从工程实际应用的角度来看,无人机航测技术是现代比较先进和完善的信息采集方式之一,保证测量精度的前提下,降低了对周围环境的要求,本身也具备操作简单、方便快捷的优点。相关的工程技术人员在使用无人机航测进行工程测量之前要先对无人机进行质量检测和性能测试,对存在的问题和异常情况及时处理。
2 无人机航测技术的优点
2.1 检测效率高
无人机航测技术在空中对工程进行实时检测时,每一刻都在输送数据,并且处理手段和方式也相对快速准确,可以有效处理紧急事件。无人机航测技术在进行工程测量的过程中对设计需要的各种数据都可以准确获取。
2.2 检测尺度大
工程涉及到的各种复杂地形或者恶劣条件及一些人工无法进行测量的区域,都可以交给无人机进行,要想获得良好的检测效果,就必须符合小区域的测量要求。目前,无人机航测技术较为成熟,可以提升工程测绘范围的伸缩性,可以将整个地面的布局通过三维构图的方式来将目标地区的实际情况反映在相关器械中,为工程施工人员提供准确全面的数据支持。
2.3 信息处理速度快
无人机航测技术由于装载高新技术设备,进行数据采集后再处理的能力也很强,无人机进行数据处理速度快,不仅提升了测量效率,而且保证了测绘质量。
3 无人机在工程测量中的具体应用
3.1 在水利工程中的应用
水利工程在防洪和提高水资源利用率以及调节江川流量方面发挥了重要作用。随着社会的发展和进步,我国对水利工程越来越重视。要保证水利工程的安全实施,水利工程建设过程中的相关数据至关重要。在水利工程中使用无人机航测技术可以保证工作人员很快获得相关数据,制成模型。无人机航测在水利工程中应用时,首先需要技术人员根据需要测量的具体位置设置无人机停留的点位,然后根据这些点位进行航线规划,并进行航测。如果水利工程所处地势会造成测量误差,那么就需要设置控制点,对无人机的飞行高度和航行路线以及拍摄的方向进行仔细规划。要保证航测过程中数据测量的准确性,需要保证无人机的航行速度、飞行高度以及画面清晰度等。针对大型的水利工程,要在无人机当中安装芯片,设置好航行路线,降低技术人员的工作难度。完成测量后需要对数据进行整合处理,导出无人机航拍的数据,根据航拍的具体位置和方向,再结合数据进行处理。数据计算过程中,需要根据控制点的位置选择合适的坐标系,完成DOM数据处理。
3.2 在水污染治理工程中的应用
近年来,国家对环境治理的关注度越来越高,水污染较为严重,蓝藻等水生植物在湖泊和河流当中快速生长,导致水质污染和氧气稀缺以及底部动植物死亡,因此检测蓝藻是否过度繁殖有相当重要的意义。水污染治理工程中一般要在经常出现蓝藻污染的地点设置测试点,需要及时准确地掌握蓝藻生长的情况,并且保证在暴雨等恶劣天气中发挥监测作用。在此过程中无人机监测技术发挥了重要作用。无人机航测技术进行水污染防治需要对大面积的水域进行控制,通过高清摄像机和其他的图像采集传输设备实现空中数据的传输,水污染治理人员根据传输的数据进行环境保护。在水污染治理工程中进行数据采集时,一般都是无人机自动传输与人工参与结合起来完成的,这样就最大程度地保证了数据的准确性。由于无人机使用的高清摄像机大多是变焦镜头,因此需对变焦镜头进行定焦,再找到畸变参数和焦距之间的联系,就可以准确得知测量情况。
3.3 一般工程中无人机航测技术的工作流程
建筑工程或者其他的基础工程建设中需要进行高精度测量时,也会用到无人机航测技术。首先需要根据工程的实际需求来确定测量区域,对测量区域的空气湿度、风向风力、坡度等进行实地考察。再根据测量对象的精度和其他要求确定摄影技术和航测技术的设计,在无人机航测进行过程中同样需要对像片进行畸变差改正。为了保证测量的正确性,在每一张成图中还需要设置十几个检查点,生成数字高程模型,并进行质量验收。无人机执行航测任务的过程中极易受到气流的影响,导致角度过大或者偏离航线等情况出现,故要在施工中给无人机加装三轴稳定平台等设施,提升无人机航测的稳定性,从而提高工作效率。
4 结语
无人机航测技术是人工智能技术和信息技术测绘行业的结合,在许多特殊的工程领域发挥了重要作用。无人机航测有着体积小、测绘范围大和操作简单等优点,减少了测绘工作人员的工作量,精确的测量也为工程的顺利安全实施提供了保障,但也需要根据无人机航测技术的具体应用情况,结合工程的具体情况和要求进行改善,以保证航测过程科学合理。
参考文献
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[2]李涛.论无人机航测技术在工程测量中的应用[J].山东工业技术,2019(7):103.
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