水利工程中无人机航空摄影测量技术的运用分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李雪音

河北九华勘查测绘有限责任公司

摘要

随着科技的不断进步,无人机航空摄影测量技术在水利工程中的应用日益广泛。作为一种高效、精准的测绘手段,无人机航空摄影测量技术在提高测绘效率、降低成本、提升精准度等方面展现出显著优势。本文将对水利工程中无人机航空摄影测量技术的运用成效进行分析,并提出相应的运用策略,以期为水利工程的发展提供有益参考。


关键词

水利工程;无人机航空摄影测量;测量技术;无人机航拍

正文


引言:在现代化工程建设中,水利工程扮演着至关重要的角色。为了满足日益增长的水利需求,提高工程管理的科学性和效率,无人机航空摄影测量技术作为一种前沿的测绘手段,已经在水利工程领域展现出了巨大的潜力和显著的应用成效。一、水利工程中无人机航空摄影测量技术的运用成效

(一)提高测绘效率

无人机航空摄影测量技术在水利工程中的运用显著提高了测绘效率。传统的测绘方法通常需要大量的时间和人力,尤其是在地形复杂或面积广阔的水利工程中。一般无人机单次飞行可覆盖2 - 5平方公里的区域,通过搭载高分辨率数码相机,每次飞行能够获取数百张甚至上千张的影像。例如大疆精灵4 RTK无人机,其有效像素可达2000万,在飞行高度为100米时,地面分辨率可达到2 - 3厘米,单次飞行1小时左右,即可覆盖约3平方公里的区域,并获取500 - 800张左右的高分辨率影像,大大提高了数据获取量和测绘效率[1]

(二)降低测绘成本

无人机航空摄影测量技术在降低测绘成本方面发挥了重要作用。传统测绘方式在进行大面积地形测绘时,如对 100 平方公里的区域进行测量,可能需要雇佣20 - 30名专业测绘人员,按照每人每天平均工资500元,工作周期为 30 天计算,人力成本约为30 - 45万元。而采用无人机测绘,仅需3 - 5名操作人员,同样工作周期下,人力成本仅为4.5 - 7.5 万元,人力成本降低了约80% - 85%。而无人机测绘只需要较少的人员操作,且设备成本相对较低,维护也更为简单。此外,无人机可以重复使用,进一步降低了长期运行的成本。

(三)提高测绘精度

无人机航空摄影测量技术通过搭载高精度的传感器,能够获取到高分辨率的遥感影像,这些影像在后续处理中可以生成精确的地形图和三维模型。与传统测绘方法相比,无人机测绘的精度更高,能够满足水利工程对地形数据的高精度要求。此外,无人机测绘可以避免地面测绘中的误差,如地面倾斜、视线遮挡等问题,从而保证了数据的准确性[2]

二、水利工程中无人机航空摄影测量技术的运用策略

(一)合理选择无人机平台

在水利工程中运用无人机航空摄影测量技术,首先需要合理选择无人机平台。在平台的选择上,应重点关注飞行性能,选择续航时间长、飞行稳定、抗风能力强的无人机平台,以确保在复杂气象条件下能够顺利完成测绘任务。并且根据测绘任务所需的传感器重量,应选择承载能力足够的无人机平台。在操作方面,应尽量选择操作简便、易于控制的无人机平台,以便于现场操作人员快速上手,提高工作效率。另外,应确保无人机平台具有完善的安全保障措施,如自动返航、紧急降落等功能,以应对飞行过程中可能出现的突发情况。

(二)搭载高性能传感器

无人机平台的选择应与搭载的传感器相匹配。在水利工程中,常用的传感器包括数码相机、激光雷达、多光谱相机等,在选择这些传感器时,需要考虑到数据精度要求,确保传感器能够满足水利工程对数据精度的要求。以及数据分辨率,需要根据测绘任务需求,选择合适的分辨率,以满足不同精度要求。最后还需要确定数据采集范围,选择覆盖范围广、能够满足大面积测绘任务的传感器[3]

(三)规划合理的飞行航线

在水利工程中,规划合理的飞行航线是保证无人机航空摄影测量技术成功应用的关键。首先,应充分了解测绘区域的地理特征,如山脉、河流、植被等,合理规划航线,避免飞行过程中的障碍物。其次,根据测绘精度要求,确定合适的飞行高度,确保影像质量和数据采集效果。并且需要根据无人机平台的性能和地形条件,合理调整飞行速度,确保数据采集的均匀性和完整性。最后,规划合理的飞行路径,确保覆盖测绘区域的所有关键点,减少重复飞行和遗漏区域,并根据数据处理需求,确定合理的航线重叠度,以提高数据质量和后续处理效率。

(四)持续提升数据处理与分析技术

数据处理与分析技术是无人机航空摄影测量技术的核心环节。只有持续提升数据处理与分析技术才能保障水利工程中,无人机航空摄影测量技术的应用效果。对此,应不断引进和优化遥感数据处理算法,提高数据处理效率和质量。并针对水利工程的特点,开发专用的数据处理软件,实现快速、高效地数据处理。另外,应对处理后的数据进行严格的质量控制,确保数据的准确性和可靠性。最后还可以与地理信息系统、计算机科学等相关领域的专家合作,共同研究和开发数据处理技术。

(五)制定严格的飞行标准

在水利工程中应用无人机航空摄影测量技术,必须制定严格的飞行标准,以确保数据采集的质量和安全。如在飞行前应对无人机进行全面的检查和调试,确保其处于良好的工作状态。并对飞行人员进行专业的培训,使其熟悉无人机操作规程和安全知识。在飞行中,应根据无人机性能和测绘任务要求,制定相应的飞行天气标准,确保飞行安全,并明确无人机飞行的区域限制,避免对周边环境造成影响。最后还应制定详细的应急预案,应对飞行过程中可能出现的突发情况,确保人员和设备安全。

结语:综上所述,水利工程中无人机航空摄影测量技术的运用,不仅提高了测绘效率、降低了成本,还显著提升了测绘精度,并能够适应复杂地形。为了更好地发挥这一技术的优势,需要合理选择无人机平台,从多角度对这一技术进行应用与改进。

参考文献:

[1]张津.无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用研究[J].科技资讯,2024,22(20):191-193.

[2]于翔.水利工程无人机倾斜摄影测量技术应用研究[J].珠江水运,2024,(19):122-125.

[3]吴昱樨,任彤.无人机倾斜摄影技术在水利中的应用[C]//河海大学,甘肃省水利学会.2023中国水资源高效利用与节水技术论坛论文集.水利部海河水利委员会,2023:5.

[4]马刚.无人机航空摄影测量技术在农村地籍变更测量中的应用[J].经纬天地,2024,(04):51-54.

[5]潘斌.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用探讨[J].世界有色金属,2024,(08):150-152.

[6]张琦,聂金旺.无人机航空三维倾斜摄影测量技术在地质灾害中的应用研究[J].价值工程,2024,43(02):123-125.

[7]康果.数字化测量手段在矿山地质测绘领域的运用思考[J].世界有色金属,2024,(11):157-159.

[8]蔡丽娜,程耀.无人机倾斜摄影空中三角测量解算优化及精细化模型制作研究[J].石河子科技,2024,(05):30-32.

【作者简介】李雪音,男,1987,汉族,河北省保定市,本科,助理工程师,研究方向测绘工程及遥感测绘。

 

 

 

 

 

 


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