无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用
摘要
关键词
无人机遥感测绘技术;工程测绘;应用
正文
在工程项目实际建设过程中,通常离不开测绘作业开展提供的支持,只有先通过测绘把握工程信息,才能提高工程建设的质量水平。
而相较于传统测绘技术,无人机遥感技术本身有着很多竞争优势,因此加强对该测绘技术在工程测绘领域的应用思考,能够促使其发挥更大作用价值,推动工程建设实现更好地发展。
1无人机遥感测绘技术概述
1.1无人机遥感测绘技术发展现状
遥感测绘技术是以人们生活中三维世界为研究对象,利用传感器进行遥感探测,通过各种内业处理,从而得到研究目标的几何和物理属性。遥感测绘所迸发的无限可能为测绘人提供了各式各样的观测手段,目前来看具有广阔的研究和应用前景。现如今无人机遥感测绘技术能够应用于农林业监测、海洋气象、气候变化分析、全球定位导航和未来智慧城市建设等方面[1]。如今的测绘已经跨入了以航空航天、卫星导航定位、地理信息系统为核心的数字化测绘技术时代,应用频率和发展范围逐渐扩大。
1.2无人机遥感测绘的优势
相较于其他测绘技术,无人机遥感测绘有着以下几点显著优势。
第一,测绘工作开展更加高效。无人机遥感测绘能够无视地形的阻碍,在空中进行测绘,因此实际测绘范围更大,测绘效率更高。第二,测绘尺度更大,整体更具宏观性。通过应用无人机遥感测绘技术,能够直接拍摄测绘目标的模型数据,得到更加宏观全面的测绘信息。不仅如此,如果实际测绘工作量较大,还能同时派遣多架无人机实施测绘作业,并且在实际测绘过程中,还能够进行多光谱遥感分析,因此能够获得更高质量的测绘数据信息,更有利于满足实际的测绘需要[2]。第三,操作灵活,测绘数据处理效率高。无人机遥感测绘技术主要是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载遥感设备如高分辨率 CCD 数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪、激光扫描仪、磁测仪等获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照精度要求制作成图像。通过采用无人机遥感获得的测绘数据,在后续处理过程中,由于应用了很多先进的数据处理软件,因此同样有着较高的数据信息处理效率,且数据失真率也比较低,能够获得更加全面地测区信息。与此同时,这些数据信息在实际应用方面,同样能够与其他系统充分展开结合,使得测绘数据信息的价值得到充分地利用与彰显。第四,成本低廉、系统机动性强。目前无人机市场的价格相比过去要便宜很多,甚至花费几万元就能够选择一台自带飞控系统且质量较好的无人机,整套系统的成本低廉;其次目前大多数无人机的制造都比较精致,用小型汽车就可对其进行运输至现场,随时下车组装,而且组装比较简单。第五,受气候条件影响小。由于测绘工作几乎都是在室外进行,无人机遥感测绘即使在阴天或者风速不大于 6 级的情况下,仍然可以进行航拍探测[3]。而且在启动时不需要有专门的跑道,只要是普通公路都可进行起降,或采用弹射的方式,对飞行条件的需求较低。
2无人机遥感测绘技术在工程测绘领域中的具体应用
2.1无人机遥感测绘的基本流程
(1)飞行方案设计
在使用无人机遥感测绘技术前要设计无人机的飞行方案,首先就是无人机的选择,要根据工程测绘的实际需求选择相关参数符合要求的无人机,然后设置相机参数,按照一定的测绘原则和标准规划无人机的飞行方向以及航高等,并做好飞行前的准备工作以及无人机探测
过程中的注意事项[4]。在无人机的选择上一般要考虑其续航时间和荷载,选择易操作且便于维修的无人机种类,其次选择相机时要确保镜头质量和芯片的处理速度达标,在起飞前要做好试飞工作。
(2)控制点布设
对于控制点布设通常要求均匀布设,边角加密,对于大面积弱纹理区域要着重做好边界加密。标志形状一般分为三角标、圆形标和十字标,颜色可选择白色或者蓝色。其次是控制点的测量,主要分为基础控制测量和像片控制测量,通常只需做像片控制测量即可,基本采用网络实时动态定位的方式。
(3)三角测量与地形图绘制
三角测量在工程测绘中起着至关重要的作用,空三角的测量能够在像控点最少的情况下对地质情况进行探测,满足测绘需求。最后根据无人机各设备之间的配合来绘制地形图,以此来保障无人机在探测时能够在规定的航线内完成作业,利用遥感技术对获取的原始数据进行预处理,摒弃不达标的数据。
2.2测绘影像数据的获取和处理
开展工程测绘测量工作时,为了确保测量数据精准性,需要工作人员借助RTK实地打点。较为恶劣的环境无法进行实地打点,会影响测量结果的准确性、完整性,无人机遥感测绘技术的出现与应用有效解决了这一问题。在开展测区摄影测量工作前,为了保证影像数据的真实性,工作人员可先使用“奥维互动地图”或“91地图”获得需要的测区范围。在测区范围的四周标记像控点,借助RTK获得点位的坐标信息,校对影像时,可与同一点的坐标信息进行对比,以明确影像精度。使用无人机进行数据收集主要有手动收集数据和数据加、密处理两个步骤。收集数据主要依靠计算机远程遥控完成,根据实际的工作需要对数据进行收集,相关工作人员可以根据工作需求有针对性地利用无人机进行拍摄,并从中获取需要的数据,这样在很大程度上提高了数据收集的工作效率。数据自动加密处理主要是一种数据的自我保护机制,无人机在收集到目标物的数据后,利用传感器缓存收集到的数据,为了保障数据的安全性会对其进行数据加密。相关工作人员获取这些加密数据的前提是拥有数据的访问权限,这样做可以有效提升数据的安全性。目前,无人机设备拥有较为强大的数据处理系统,遥感测绘技术也为快速处理数据提供了支持。例如,在进行矿山规划前需要对矿山信息进行全面的了解,如矿山面积、矿山地形地貌特征等,这样在面对较为危险复杂的矿山地区时就可以利用无人机进行测绘工作。无人机灵活性强、工作能力强的优势可以充分保障所收集矿山数据的准确性,为后续的矿山规划、污染治理等工作提供便利,有利于今后的发展和进步。
2.3 开展低空作业
以往无人机遥感技术在起降条件差和云层较低的山区开展作业时,会面临较多的问题,对开展工程测量产生了较大的影响。针对这一问题,随着无人机技术的发展,常规航空摄影逐渐被低空无人机摄影系统取代,在资源开发、环境变化监测、农林监测中得到了较大范围的应用。实际应用过程中发现,无人机遥感测绘技术可充分发挥自身灵活性和安全性优势,以获取影像数据。以应急事件监测工作为例,无人机飞艇低空航测系统可投入特定工作中。
3结语
综上所述,在工程测量领域中引入无人机遥感测绘技术,有效提升了测量工作的效率和数据质量,不论是数据的准确性与可靠性,还是无人机对作业环境的要求都有显著改善。在工程测量工作中,相关企业应逐步认识到无人机遥感技术的优势,并根据企业自身特点和能力科学合理地应用无人机。另外,测绘技术人员应积极研究更加先进的技术手段,以推广无人机技术,提高无人机测绘的质量。
参考文献:
【1】马彦辉 . 工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析 [J].中国金属通报 ,2021(07):159-160
【2】Reuven R,Levary. Better Supply Chains Through Infor⁃mation Technology[J]. Industrial Management,2018(15):44 - 46.
【3】曾美英, 桂磊峰. 无人机遥感测绘技术在工程测绘中的运用研究 [J]. 智能城市 ,2021,7(20):60-61
【4】王鹤,俞美花. 无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考[J]. 山西建筑 ,2022,48(02):172-173+196
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