孙兴华
陕西省交通规划设计研究院 陕西西安 710068
摘要:随着改革开放的不断推进,我国经济水平和科学技术水平不断进步和发展,为工程测绘工作的发展奠定了坚实的基础。遥感技术在无人机上的应用正在逐渐普及,相应的技术和设备也在不断发展。无人机技术已经被普遍地应用在测绘工程中,不但提高了测绘工作的效率,而且还确保了测绘数据的真实性与准确性。本文结合笔者以往工作经验,探讨了虚拟测量技术在无人机测绘成果中的应用。
关键词:虚拟测量;无人机测绘;特征线
前言
虚拟测量技术结合工程测绘要求及实际情况,可使相应的测量数据更加准确,有利于增加工程测绘中的技术优势及含量,实现其利用价值最大化,因此,在对工程测绘方面进行研究时,应给予无人机测绘技术应用更多的关注,制定并实施好相应的测量工作计划,确保工程测量有效性,在技术层面上为其测量目标的实现及应用效果的增强提供科学保障。
1无人机测绘的优势与缺点
1.1有效监测
无人机遥感技术的优点之一就是有效监测,一旦发生意外状况,能够提高处理速度,减少处理时长,最终降低企业的资金耗损。能够具有有效监测的功能,其中最为主要的原因就是遥感技术具有一定的实时性。相比于其他的信息收集服务,遥感技术最大的优势就是它能够实时地让有关监测人员了解到现场的状况。因而当遥感覆盖的地区出现了问题时,就可以第一时间通知到责任人,落实到信息传输的终端。这样及时解决问题,就可以在最大程度上降低相应问题,所带来的损失,提升整体的经济效益。比如在很多的企业生产流水线路设计或者是相应的传输管道设计的前期测绘工作上,一旦出现了问题,遥感技术可以实时对现场进行监测,有助于相应的处理人员可以更好地根据现场状况进行决策。
1.2及时反馈信息,处理结果精确
无人机遥感技术对测绘信息进行预处理。在无人机航测过程中,图像数据被暂时存储在机载存储设备中,并按照一定的频率发送出去。在存储过程中,机载微型计算机可以预处理数据信息和图像数据。例如,由于无人机的抖动或旋转而拍摄的某些图片或视频,会导致图片分辨率下降、图像质量变差等情况,或者无人机线路重复而引起影像资料发生重叠的情况等。上述问题均通过预处理将不符合要求、多余的数据删除。如此,减轻了信息传输负担,提高了传输效率,并确保了从地面接收站获得的数据的精确可用性。
1.3复杂环境下的监测范围广
在一些特殊的复杂条件下,比如云层覆盖率低、着陆条件不理想、高山或者低空飞行时,人工测绘无法取得理想的结果,这时可通过对无人机遥感测绘技术的应用,将无人机引导到测绘工作中可将复杂地形测绘工作变得简单,从而保证测绘的质量和安全。
另外,安装在无人机上的广角摄像头可以提供较大的监视范围,但与大型测绘项目相比仍不能满足其高效和高精度的测绘需求,而无人机与遥感技术的结合可以大大提高监测范围和测绘精度。目前,一些较先进的无人机遥感设备,测绘精度可以达到1m以下,基本可以满足大多数工程测绘的需要。
1.4存在缺陷
首先,飞行状态缺乏平稳性。由于无人机机身较小,在运行过程中极易因高空气流或者风力等原因,影响到机身稳定性,并影响到最终的拍摄质量与效果。为了有效解决此类缺陷,在设计无人机过程中,设计团队往往会运用螺旋桨来带动机身,以此减少升空时无人机所背负的能源重量,并有效提升无人机持续飞行时间。其次,无人机对通讯系统具有着较大的依赖性。在将无人机测绘技术应用于工程测绘中时,往往需要通讯设备操作人员进行具体操作,并运用传感器来传递操作信号,来有效控制无人机进行测绘工作。由于此操作过程离不开通讯系统,使得通讯系统直接影响到无人机高低空飞行测绘具体工作。
3虚拟测量在无人机测绘成果中的具体应用方法
3.1体积量方计算
利用无人机遥感测绘技术可实现对数据的收集与整理分析,利用自动化或手动的机制实现系统化设计和处理。利用该技术最大的优势实现对信息的优化审核,去除不合格的参数和数据,提高测绘数据的有效性和准确性,确保维护设备和技术管理效果的有效性,通过系统的处理机制的建设和应用来促进管控效果与处理水平的升级优化。
但是,在实际测量工作的实施过程中,从绘图的角度看,会遇到各种各样的地形,有的地形具有明显的规律性,工作人员绘图也比较方便;有的则不能保持规则性,导致在绘图工作中花费大量的时间,最后得到的绘图结果不太精确。为了解决这一问题,无人机利用虚拟测量技术建立三维虚拟环境模型,被测物视为规则图形,分别测量其长度、高度和宽度,从而提高测量效率。此外,若被测物体结构极其复杂,则可将其分割为若干规则型物体,然后进行测量作业,并以长度、宽度、高度等数据信息来表现整体的体积。虚拟测量技术使得测绘工作中的体积测量更加可靠,其应用效果也十分明显。
3.2高程点和特征线的提取
提取高程点与地形线一直是过去的测绘领域中的重点环节,任何一个小错误都会引起一系列的问题。虚拟测量是无人机测绘实施中的一种全新测量模式,在高程点测量、特征线处理等方面有了进一步的创新。在虚拟测量技术的帮助下,三维环境的构建将更加完善。相关人员只需在虚拟环境中以不同角度,提取高程点与特征点相应的数据,即能使后续工作更为便捷。
3.3虚拟现实
从无人机测绘的角度来看,虚拟测量是测绘的一种形式。伴随着科技的不断发展,传统现实技术的滞后性已经非常明显,必须向虚拟技术转变。由这种新的虚拟技术可以看出,它不仅能够节省时间和精力,而且能够更好地体现实际工作效率。因此,相关科技人员应结合实际情况,加大研发投入,为我国测绘业发展提供一定的技术支持。
举例来说,无人机借助3D模型能够直接进入虚拟环境中,实现相关漫游环境的充分模拟,从而加强其航路设计效果。利用这种开发形式,许多非专业人士也能够了解到整个测绘过程,从而更好地展现视觉效果。
3.4决策分析
借助虚拟测量技术,可为有关部门决策分析提供参考,从而使决策具有科学性。举例来说,在大坝施工分析的过程中,通过虚拟模型的展示,技术人员通过调整水面高度,便能对大坝淹没实际边界进行全面分析和把握,揭示蓄水量与水深的关系,为决策分析提供依据。
决策分析与虚拟测量在无人机测绘中的应用效果直接相关,也能更好地体现其优越性。无人测绘和虚拟测量随着科学技术的不断发展会越来越完善,并广泛应用于测绘工作,为管理人员的决策分析提供更多的数据支持,需要引起相关人员的重视。
结语
总之,无人机遥感测绘技术的发展和在工程测绘中的应用,对于获取准确全面的数据资料、提高测绘工作的效率和质量,拓宽工程测绘的范围具有十分显著的优势。在应用时也要加强对相关技术的应用和处理,保证无人机测绘技术在工程测绘中获得良好的应用效果,促进工程测绘领域的发展。
参考文献
[1]孙金萍.虚拟仿真技术在工程测量实践教学中的应用初探[J].决策探索(下),2019(03):66-67.
[2]关毅.虚拟测量在无人机测绘成果中的应用[J].中外企业家,2019(02):131.
[3]牟希,赵英,许子愉.虚拟增强现实AR光学测量国际标准分析[J].信息技术与标准化,2018(12):23-26.
[4]张洪波,赵珞成,邓洪涛.相对重力测量虚拟仿真系统的建立与模型研究[J].地理空间信息,2018,16(10):51-53,66,11.