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测绘工程中无人机技术的应用探讨李丁强

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李丁强

[导读] 摘要：现阶段，我国科学技术水平得到了很大的提升，无人机技术属于新兴测量技术，现已在现代测绘领域得到了广泛应用。

        中铁十一局集团第二工程有限公司湖北省十堰市 442000
        摘要：现阶段，我国科学技术水平得到了很大的提升，无人机技术属于新兴测量技术，现已在现代测绘领域得到了广泛应用。在无人机技术的应用过程中，可以利用搭载的各项遥感设备获取更多的影像资料，采集各项数据信息，完成各种环境下的测量测绘任务，有效地改善了传统测绘技术中存在的不足。除此之外，在建筑行业的快速发展中，无人机技术也将得到进一步的推广和应用，为各个领域的发展提供技术支持。
        关键词：测绘工程；无人机技术；应用
        1无人机技术的应用优势
        1.1监测的尺度大
        在测绘工程中，检测范围的缩小有助于提升监测的整体效果，无人机技术可以在小范围内完成精准性高的监测工作。在科学技术水平快速提升的大背景下，无人机技术监测尺度不断扩大，使得工程测绘的范围得到了优化。另外，无人机技术可以进行三维立体监测，获取更加直观的测绘结果。
        1.2安全性和可靠性
        在新时期的快速发展中，科学技术得到了快速发展，无人机技术应运而生。利用遥感系统的无人机已融入很多领域测绘中，利用遥感系统能够针对无人机进行有效控制，计算机技术、图像摄影技术、无人机技术的融合，充分利用无人机进行测量，无须飞行驾驶员、地质科研人员在飞机中进行测量，为测量工作的安全性、可靠性提供了保障。
        1.3高分辨率、多角度的影像
        通常情况下，无人机搭载的数码成像设备普遍是新型、高精度的设备，可以从不同角度完成摄影成像工作，如垂直角度、倾斜角度、水平角度。无人机技术可以在航拍地点，从不同尺度、角度进行拍摄，改善了建筑物遮挡问题，可以获取高精度的测量数据，但传统的测量技术很难实现这一要求。
        1.4数据处理成本低
        与传统的航拍飞机相比，无人机控制系统相对简单，但无人机所需成本却约低于普通航拍飞机的5倍。通常情况下，无人机驾驶员只需要利用遥感系统在地面就能完成操作，无人机驾驶员上岗执照操作相对便利。通常情况下，无人机普遍选择轻质量的碳纤维复合材料，为后期维修、保养工作提供了很大便利。无人机技术属于新兴技术，搭载的影像处理设备相对较好，对硬件配置要求普遍较低，这就使得数据处理费用比普通航拍飞机有所减少。
        2无人机测绘相关应用形式
        近些年发展起来的倾斜摄影技术是一项重大的技术突破，它打破了以往只能从正向进行摄影的局限，能够通过在一台无人机上装配多台相机，实现从同一高度、不同角度进行拍摄，能够呈现出类似于肉眼观察事物的效果。在小面积、大比例尺数字化地形测量技术的应用中，无人机与载人飞机相比，优势更加明显。无人机体积更小、质量更小、反应更快、操作更加灵敏，而且无人机还能进入到相对危险的环境中完成测绘工作，这对于测绘人员的人生安全提供了更好的保障。相比载人飞机的另一个优势，就是无人机目前还不受空域管制的限制，能够快速到达测绘区，而且无人机能够长时间悬停在测绘区上空，完成高强度的测绘任务。目前，我国无人机测绘技术主要有：
        2.1地形图测绘
        地形图测绘是按照规定的精度要求由技术人员对无人机的相机拍摄角度与分辨率进行设置和调整，并利用成图软件对无人机拍摄的影响进行处理，达到要求的标准。
        2.2土石方测量
        在土方石测量方面，无人机也能发挥较好的效果，无人机经过高精度的拍摄和分析，能够大大提升土方石量计算的精确度。在计算的过程中，由于无人机的飞行高度和地面还有一定的距离，所以能够将其飞行轨迹计算出来，得到高程值，再运用PostFlightTerra3D等软件进行分析和计算，便可以得出测绘区域的土方石总量。
        2.3征地测量
        征地测量历来都是让测绘人员头疼的工作。因为在进行土地测量时，要保证国家土地的调度，还要凸显出土地的经济建设成果。通常来说，政府在实际征地时，会因为测量结果和农民的预期不符，而和农民产生纠纷，甚至对簿公堂。这不仅严重影响了我国土地资源的开发，还会造成不良的社会负面影响。有些农民为了获得更多的补偿，会用自己的方法来对征地进行测量，这不仅不合法，也不能得到政府部门的承认。

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为了解决这一问题，无人机在征地测绘中得到了更加深入的应用。
        2.4新农村建设测绘
        我国近些年大力推行新农村建设，在新农村建设工程汇总，房屋测绘、电力交通测绘、旅游区规划开发等都是重点内容。利用无人机测绘能够提高测绘的精度，保障农民的切身利益。经过多年的实践，无人机测绘技术在新农村建设中已经发挥了重要的作用。
        3无人机摄影测量技术的应用要点
        3.1无人机航空摄影
        3.1.1航线设计方面
        无人机在进行拍摄的过程中，航线的设计是首要工作。通常，航空摄影中，无人机的航线都是经过分段设计的，以此制定8个平高点位置。为了避免在实际飞行过程中路线差异过大，每段航线应尽量保持在总航线的1/8以内，这样能够保证每一两段航线之内会有一部分重合，这样对于后期测绘数据的衔接会带来一定的便利。
        3.1.2航空摄影
        在实际拍摄的过程中，航线应尽量规划在地表植被覆盖较少的地区，这样能够在一定程度上保证测量的准确性。在选择拍摄环境时，应尽可能避免环境因素的干扰，这样不仅能提高拍摄的清晰度，还能降低二次拍摄的可能，大大节约了时间和人力成本。
        3.2无人机测绘的控点布置
        在用无人机进行像控点测量时，技术人员一般会选择C级和D级的控制点，用这些控制点作为起始点和检测点，并将接收机和网络RTK系统连接起来，用来进行像控点测量。网络RTK流动站通常需要在CORS的范围内进行相关操作，用来进行数据的传输。在完成数据传输之后，技术人员才能利用流动站设点的方式测量相应参数。一般来说，测量观测的次数不能低于两次，而且相关人员要对每次测量的数据进行严格的审查，确保数据结果满足各项要求。
        4无人机在测绘工程中的具体应用
        4.1空三加密技术的应用
        空三加密技术主要用来在空中进三角测量，这一技术的应用目的是针对一些野外控制点进行室内加密，进而得到加密点的平面位置和高程的测量方式。空三加密技术保密性好，通常会用来进行模拟空中三角形测量和解析空中三角形测量两种应用。空三加密技术在无人机影像处理的多种技术中是较为重要的一种，并且处理难度也较大。
        4.2数据预处理技术的应用
        数据预处理技术是在得出最后测绘结果之前，由无人机和技术人员对数据进行预处理的一种技术。比如，在对地球物理面积性数据进行观测、并对其进行适当的转换和增强之前，技术人员就需要预先把分布没有规律的测网转化为规则网进行处理，为后续的计算机计算创造便利条件。
        4.3影响畸形修正的应用
        由于无人机影像技术的应用和常规测绘技术存在很多差别，所以，通常无人机都会采用非量测相机，而国内当前在进行大比例尺测绘时，采用的都是单反相机，这样便于相机更好的定焦。不过，误差在所难免。无人机在拍摄时，也会产生畸形等问题，所以技术人员需要对测量进行严格控制。在处理部分剖面的测量数据时，通常需要对图片加以修正。尤其在需要对测绘结果进行多路编辑、重新取样等操作时，实际载人航拍和无人机航拍的差别就会凸显出来。无人机航拍在畸形处理方面会给技术人员带来更多的便利。
        结语
        为了保证测绘行业的可持续发展，技术人员需要引进无人机技术，不仅要明确无人机技术的优势，还需要强化自身的无人机操作技术水平，掌握无人机技术的测绘原理、注意事项，实现无人机技术在测绘中的充分应用，这样才能够获取准确的测绘结果，确保后续工作的有序进行，为测绘行业的持续、稳定发展提供保障。
        参考文献
        [1]冯晓平.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用[J].河南水利与南水北调,2020,49(08):71+83.
        [2]于庆启.测绘工程中无人机技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(07):252-253.
        [3]赵天毅.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用探究[J].科技经济导刊,2020,28(02):35.