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无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用

2020-07-18刘娜

海峡科技与产业 2020年4期
关键词:无人机遥感技术应用策略

刘娜

摘要:近年来,随着我国科学技术水平的不断提高,各种不同的新兴技术逐渐开始出现在大众的视野中,对社会发展及各行业的发展产生了极高的影响。无人机遥感技术是一种利用无人驾驶的设备,结合定位技术所形成的现代化测量技术。该种技术的有效应用能够打破传统测量技术的局限以及约束,也能够提升测量的范围及测量的精准性,不仅能够节约成本,同时也能够有效提升整体工作的安全价值。

关键词:无人机遥感技术;测绘工程测量;应用策略

中图分类号:TP274 文献标识码:A

在工程项目开展的过程中,工程测绘是施工人员需要开展的基础环节。在测绘期间,工作人员需要测量的数据相对较多,并且很多测绘工作都开展在地势较为恶劣的环境中。这样一来,整体的测绘工作难度偏高,并且也会对测绘人员自身的安全造成一定的隐患。在这一前提下,测绘人员便可以对无人机遥感技术进行有效应用,利用该种技术实现无人化测量,以此达到精准化的测量状态,提升整体的工程效益。

1 无人机遥感技术的应用优势

第一,监测尺度大。一般来说,对于测绘工程而言,测绘人员所需要测绘的工程范围都比较广泛。由于测绘范围过于广泛,所以所测得的数据经常也会存在一定的失误率。对于较大范围的测绘工作,测绘人员就可以应用无人机遥感技术,利用该种技术满足监测要求,加强监测结果的详细性。

第二,监测效率高。无人机设备的先进性及科技性较强。并且,由于无人机遥感技术的监测设备通常会与无人机设备形成捆绑状态,所以在整项测绘工作中拍摄工作所浪费的时间较少。在测绘工作中,测绘人员就能够在短期内测绘到更大范围的地形情况,提高整体的工作效率。

2 无人机遥感技术的应用方式

2.1 获取测绘所需要的资料

在应用无人机遥感技术开展测绘工作时,测绘人员需要提前对工程的实际需求及实际状况进行了解,以此为基础,有针对性地选择飞行平台。在选择飞行平台时,测绘人员还需要对测绘区域的地形地貌进行全面了解,保证飞行平台能够符合测绘工作的开展标准。

一般来说,在对无人机遥感技术进行应用时,测绘人员可以远程控制无人机设备。在无人机设备飞行时,其能够达到较大的旋偏角度。在这一前提下,为了充分增强成像幅度的大小,测绘人员可以利用空中三角测量技术,对无人机遥感技术形成有效辅助。

无人机遥感技术的主要作用在于能够获取到更加全面的影像资料,在这一过程中,测绘人员可以将无人机遥感技术与其他先进的科学技术进行有效整合,对所收集到的影像资料进行曝光、延时处理及拍摄补偿处理,借此增强影像资料的质量。

在测绘工作中,获取数据资料是测绘人员应用无人机遥感技术的主要目的。所以,测绘人员需要对测绘数据的整个过程形成严格把控。在对数据进行获取时,测绘人员需要对相关的标准及操作步骤进行严格遵守。例如,先通过手动获取的方式对数据进行获取,然后通过无人机遥感技术对数据进行二次获取,将两种技术所获取到的数据进行整合,选择折中数据,保证所获得数据的真实性及有效性,降低数据偏差问题的存在。

2.2 克服测绘工作恶劣条件

一般来说,需要进行测绘工作的工程规模都比较大,并且所处环境也都比较恶劣。对于这种情况,如果施工单位选择人工测绘的方法,那么必然会受到较多客观条件的影响,也会对测绘人员自身的人身安全造成威胁。为了有效杜绝这些情况的存在,测绘人员便可以对无人机遥感技术进行有效应用。

该种技术具有较强的测量能力及控制能力,并且能够有效克服测绘工作中所存在的恶劣条件。然而在利用该种技术开展测绘工作时,测绘人员也应注意以下两点内容。一方面,在测绘期间,应尽量保证无人机设备的质量及安全性;另一方面,应尽量加强自身的控制水平,尽量降低操作失误问题的存在,加强测量有效性。

2.3 自行处理测绘拍摄数据

相比于传统的测绘技术来说,无人机还有一个有价值的优势,就是能够自行处理测绘所拍摄的数据。在无人机拍摄的过程中,由于其通常处于高空位置,所以所拍摄到的数据经常会出现堆叠的问题,进而引发影像变形的失误。在这一前提下,测绘人员可以在无人机设备中安装数码相机的变焦镜头,借此对上述问题形成有效控制,对缺陷形成有效弥补。并且,当无人机设备在自行处理测绘拍摄数据时,便能够更高地提升处理针对性及处理有效性,加强整体测绘工作的质量。

2.4 在城市规划中应用技术

在开展城市类的规划工程时,由于整体的工程规模相对较大,所以在开展测绘工作时,测绘人员需要提前做好像控布设工作,借此为后续的测绘工作奠定良好的基础保障,也能够降低整体工作的难度及复杂程度。

在开展像控布设工作时,测绘人员需要对整个城市的规划形成全面的了解,结合具体的工程情况合理布设像控点。一般来说,在城市规划工程中,比较常用的像控布设方式为正方形网格布设,并且网格尺寸约在400 m以内[1]。

对于像控布设的焦点,测绘人员可以将其作为测绘的主要像控点,以此为核心,对采集范围进行逐一确定。对于处于测量区域之外的相同点,为了加强整体测绘的精准性,测绘人员可适当地增加一些像控点。对于像控点的误差,测绘人员应尽量将其控制在0.2 m以内,以此满足像控布设工作的开展需求。

在完成像控布设工作后,测绘人员就可以通过远程控制技术,駕驶无人机设备。在控制无人机设备时,测绘人员应需提前了解城市的规划要求,确保无人机能够行驶在规划区域内,以此保证无人机的应用稳定性,并且不会对城市其他行业或者其他区域造成影响。

在驾驶无人机之前,测绘人员需要提前对无人机的质量及无人机的风速进行测量,并需要在合理的范围内控制风速,以此保证无人机的驾驶状态。此外,在无人机升起后,测绘人员还需要确保无人机能够处于安全行高范围以内。在满足这几点条件之后,测绘人员方可利用无人机遥感技术正式开展测绘工作。

在测绘期间,测绘人员可采取的地形图比例大多为1:10000。在实际测量的过程中,针对于不同的测量区域,测绘人员需要做好相对应的划分工作,合理地选择测绘范围。例如,有的区域可以按照1:1000的范围比例进行精准控制,而对于规模较大的测绘范围,测绘人员则可以选择1:2000的测绘范围进行控制。

在应用无人机遥感技术开展航拍工作及测绘工作时,由于无人机设备上所安装的相机系统通常并不是测量系统,所以对于测量所得的边缘数据,通常会存在一定的质量问题。为了有效控制这些问题对于测绘结果的影响,在测绘之前,测绘人员可以通过手工调整的方式对相机的各项数据进行预处理,调整变差,加强整体的测绘精准性。

在对数据进行处理时,测绘人员需要对相片的方位进行转化,将旋转角度统一控制在180°以内。对于转换的格式及转换的方法,测绘人员也应尽量保持一致。一般来说,对于城市规划类的测绘工作,测绘人员可以选择pg系统对其处理,借此加强无人机摄像的整体性能,提高测量精度。

2.5 大比例测量中应用技术

在开展大比例测绘工作时,测绘人员需要对整个工程领域的地形进行基础测绘,同时也需要对地形的影像图进行有效测绘。

在正式开展测绘工作时,测绘人员需要对整个工程的项目数据及项目参数进行了解,也需要对整个项目的性质形成掌握,以此为基础,合理地选择测绘方法。

本节主要以农业生产区为例。一般来说,农业生产区内的工程规模都相对较大。所以,整体的测绘任务也会较为复杂,测绘项目相对较为分散。对于测绘人员来说会形成较高的工作压力。在这一前提下,测绘人员可以对无人机遥感技术形成有效应用,利用无人机遥感技术对整个农业生产区进行精准化测量[2]。

在无人机设备起飞并且开始航拍工作时,测绘人员需要严格按照施工要求对无人机设备进行遥控,并且应尽量保证在整个遥控航拍期间,无人机设备都能够处于平衡状态,以此确保所测得的数据能够更加精准。

对于不同的农业生产区位置,测绘人员需要结合实际的情况,适当地控制测绘的半径及测绘路径,借此加强GPS测量数据的精准性。在对空三加密进行操作时,测绘人员主要可以借助的软件有PIX4UAV。借助该软件对测得的航拍数据进行转化,构成完整的航拍图。

除此之外,在整个大比例测量工作中,测绘人员都需要严格按照行业要求及行业规范开展操作,借此充分发挥出无人机遥感技术的应用价值。

2.6 在海岸地形测量中应用

2.6.1 布设控制点

在应用无人机遥感技术对海岸类的地形进行测量时,测绘人员也不应该忽视布设控制点这一细节。并且针对于不同类型的海岸地形,测绘人员需要选择不同的布设手段。例如,针对于单行带海岸,在布设控制点时,测绘人员可以选择覆盖式测绘的方式。在对单行带的梯队平高控制点进行布设时,测绘人员需要对基线的位置进行合理确定,并需要对每一条基线之间的距离形成有效控制。在布设好梯队之后,测绘人员还需要对平高电气进行有效控制[3]。一般情况下,针对于单行带的海岸梯形,测绘人员可以选择间隔航线的方法进行平高电气布设。在完成以上准备工作后,测绘人员可以选择一个精准的平高点进行有效拓展,借此对整个测量区域形成全面的控制点布设,借此加强整体的工作效率,也能够提高整体的工作质量。

2.6.2 做好准备工作

在对海岸地形进行测量时,测绘人员需要对测航地区的实际情况进行全面了解,如地区的开发状态、海岸地形的地质及海岸区域的地形地貌等。在全面了解这几点信息之后,测绘人员还需要对海岸周围的潮汐情况形成了解,并需要调查潮汐对于海岸地形所能够造成的影响。在做好充足准备工作之后,方可应用无人机遥感技术正式开展测绘工作,借此保证所获得的数据能够更加及时、更加精准。

对于一些规模相对较大的海岸区域,在测绘期间,测绘人员可以对CAD软件进行有效应用。以该软件为载体,将航拍中所得到的地形图数据及区域数据输入到软件中,以此作为基本的航线设计信息。此外,在进行航拍工作之前,测绘人员还需要对近几天的天气进行了解,尽量选择在晴朗天气进行无人机遥感拍摄,保证所获得的影像资料能够更加清晰,并具有较高的可见度。

2.6.3 立体测圖

当前,在我国工程测绘领域,无人机遥感技术的应用范围逐渐广泛,并且也获得了很多测绘人员的青睐。在利用该种技术对海岸地形进行测绘时,测绘人员一定要形成正确的工作观念,不要对该种技术形成过分地依赖,而是应该将其与自身的专业技术形成有效整合,借此再充分发挥出技术应用价值的同时,也能够提高自身的工作能力,保证后续工作的顺利推进[4]。

在测绘期间,测绘人员还需要对技术的系统性能及测绘工作所属的专业领域进行合理的匹配调查,确保技术能够在工作中发挥出应用价值,以此加强高层测量的精度,减少人工调整的频率。

此外,在测绘工作中,测绘人员也可以利用无人机遥感技术进行环境监测及应急监测,借此既能够保证工作人员自身的人身安全,同时也能够提高整体测绘工作的生态效益。

3 结语

综上所述,相比于传统的测绘技术来说,无人机遥感技术在测绘工作中的应用价值及应用优势更高。一方面,无人机遥感技术能够扩大测量的范围,提升测量的精准性;另一方面,该种技术的应用难度偏低,并且能够对测绘人员的人身安全形成有效保障。所以,在具体工作中,相关领域可以对这一技术进行大范围的推广,利用无人机遥感技术进一步增强测绘工作的整体质量,满足工程需求。

参考文献

[1] 丛充.无人机遥感技术在工程测量中的应用[J].世界有色金属,2019(18):252,254.

[2] 娄骏,于文娟.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].交通世界,2019(34):20-21.

[3] 张沙千.试论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].居舍,2019(31):84.

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