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无人机在测绘工程中的应用探讨

2021-09-10张艺鹏

科技研究 2021年7期
关键词:测绘工程应用探讨无人机

张艺鹏

摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,工程测绘作为一项复杂性工作机制,其受到地理因素、环境因素等方面的限制,从而增加了测绘工作的开展难度。伴随着技术体系的不断更新,高智能技术逐步落实到工程测绘中,通过信息技术、传感技术、反馈技术等方面的应用,令整个测绘工程呈现出一定的有序性与逻辑性。依托于无人机设备进行工程测量,可对整个工程进行空间化描述,通过GPS、GIS定位,将所得出的数据信息,同步反馈到系统数据库中,可令数据映射形式呈现出一定的立体化,保证各项技术机制的落实,可对地理环境进行维度确认,同时也可避免因为大数据在同一时间节点传输,所造成的数据冗余问题,为工程测绘人员提供更为直观的信息。本文则是针对无人机遥感测绘技术在工程测绘领域中的实际应用进行探讨,仅供参考。

关键词:无人机;测绘工程;应用探讨

社会经济发展,推动地质测绘工程不断进步。传统测绘技术无法满足当前测绘的需求,技术人员利用新科技对测绘技术进行开发。以智能化的测绘技术,提升测绘工程发展,保障测绘工作顺利开展,为该行业的发展提供动力[1]。测绘技术对于地质测绘具有重要的作用,需要基于现阶段的技术水平进一步发展。对此,加强测绘技术显得尤为重要。

1无人机遥感技术的优势和不足

1.1无人机技术的优势

无人机它不需要驾驶员去对它进行驾驶,因此在各种安全救生设备方面省去了很多的研发成本,同时也在很大程度上是的无人机的重量明显降低,使得无人机的飞行更轻便,而要获得较好的遥感监测结果也会非常的快,明显提高了监测效率。在对各种应急事件处理中,无人机可以实现对较大范围的监测,通常情况下都可以达到每日两千多平方公里的监测范围,大幅度提高了监测效率。此外,无人机遥感技术,它对于各种狭小空间的限制要求是比较低的,对于狭小的地理空间的数据采集和监测能够较好的适应,能够在更多空间和范围内进行监测[2]。它更多时候是通过光谱分析对特定的监测区域进行信息采集和数据分析,并且可以通过多次的、多架次的大范围检测来确保所采取采集的信息的准确性。无人机遥感技术,还可以通过对三维仿真模拟技术的应用,为各种应急事件的处理提供宏观的技术信息,保证信息的准确性。再者,无人机遥感技术,它跟卫星成像的分辨率相比要高出很多,通常情况下能够达到,0.1-0.5m的分辨率,并且这项技术还可以跟GIS快速集成,从而更好的发挥监测应用。

1.2无人机技术的不足

无人机遥感技术,通常情况下它具有机体较轻的优点,但是由于机体较轻,在飞行上升的时候很容易受到风力影响,使得飞行不稳定,获取的影像不清晰。当前很多的普通无人机,还不能够配备较高精度的传感器,因此无法获取精度较高的信息和图像,难以满足一些大比尺的测绘要求,由于无人机是通过人员对它进行操作的,通过传感器传递信号来完成各种操作,因此对各种通讯系统的依赖程度较高,很多时候会受到黑客技术的干扰,导致各种安全问题的发生。

2无人机遥感技术发展现状

依托于无人机设备对地区环境进行采集,可有效实现维度化数据监测,提高地区空间环境监测的精准性。但从设备运行机制而言,无人机设备在实际应用过程中存在一定的问题。首先,无人机设备抵抗外界环境因素的影响效益较低。由于无人机设备需依靠动力能源维系其在监测过程中的长时间监测,其必须对整体体积以及质量进行削减,这就造成设备运行过程存在質量、重量、密度不足的问题,当外界环境呈现出恶劣现象时,必然造成设备飞行受到阻碍,影响实际测量精度。其次,无人机内部传感对接度不足。无人机属于远程无线操控机构,其依托于操控员的指令下达,完成对影像信息的采集,但实际指令操控受距离因素的影响,导致其在执行某一项指令时,整体精度随之下降,在一定程度影响测绘精度。最后,无人机内部通信系统容错功能较低。通信系统是将操控员的指令转变为系统执行指令,以满足实际操控过程的飞行信息、监控信息等。但从现有的GPS、GIS体系而言,其易受到外界电磁信号的干扰,影响系统对数字化信号的传输质量,这也就造成系统传输数据过程中产生乱码问题,给无人机设备飞行造成极大干扰。

3地质测绘中测绘新技术应用

3.1全球导航卫星系统

全球导航卫星系统英文缩写为GNSS,是利用卫星获得数据的技术。可以在地球表面或者任何地点获得卫星提供的导航定位。在应用过程中,使用GPS与BDS进行定位,对地质数据进行采集。两种定位系统的工作原理都是利用无线电定位,通过对卫星轨道分布设计,获得与卫星的实际距离,推算出自身坐标[3]。将其获得的数据通过计算机处理,完成测绘。GNSS技术在测绘方面应用非常广泛,该技术的应用有效提升了测绘工程工作质量和效率,在地质测绘中受到认可。

3.2 GIS地理信息系统

GIS技术是包含遥感、空间等多种技术在内的融合技术。实际使用的时候,该技术可以有效存储收集到的数据,具有极大的潜在价值,该技术本身相当于数据库,快速将探测的数据形成图像,将图像转换为可存储的数据放置在数据库中。根据工作的应用需求,将需要的数据信息调出分析,为工程项目提供有效的参考。保障项目的决策质量,降低测绘工作难度,推动测绘工作更好发展。

3.3 RS遥感技术

RS遥感技术是刚兴起不久的探测技术,该技术是利用电磁波理论,在测绘时通过电磁波辐射与反射收集数据,生成有效影像。当前在地质工程测绘工作中,该技术属于应用次数最多的技术,对于地质测绘有极大的帮助。是遥感领域一场新的变革,但是还需要在未来发展中加强技术方面的提升。遥感技术涉及的高光谱遥感可以实现光谱成像,对远距离的地质进行测绘,利用其探测能获得大量的信息,且工作效率高,不会受到地面条件的影响。在水文、工程等测绘工作中有着较好的应用效果。

3.4无人机航测技术

无人机航拍技术具有灵活、高效的特征,结合摄影测绘真实的将测绘的实际情况反映出来,根据测绘的数据生成三维模型[4]。该技术在国外应用更为广泛,国内对该技术的研究不够完善。但是从未来角度来看,无人机航测技术在地质测绘工程中有着良好的发展空间。

3.5智能化成图技术

智能化成图是数字化成图技术的升级版本,更大的优势是展示出云数据的特点,根据参数形成完整的图形。但是该技术现阶段发展还不成熟,在实际地质测绘工作中依旧是数字化成图技术应用较多,该技术的出现势必会对地质测绘成图起到推动作用。

3.6三维激光扫描技术

三维激光是当前走在测绘领域最前端的技术,适用于对不规则物体进行测量,在实际测绘中,经常使用其对测绘地区建立三维点云数据,有效建立三维模型,为地质测绘工程提供便利和有效资料。

3.7低空作业处理

在航拍测量过程中,受到地质环境因素的影响,无人机设备在运行过程中,呈现出一定的不稳定属性,特别是在复杂山体、灌木丛林中,无人机设备的观测视线将受到约束,无法实现区域内环境的有效查证。在遥感技术的应用下,可通过电磁波的反馈机制对内部信息进行目标查证,然后经由数字信号的转变,得出相应的画像,且相片分辨率较高。通过无人机遥感技术的应用,可令整项测量工作不再局限于固定的信息获取机制中,其可以应用到不同的测绘领域中,例如城市测绘、环境测绘、应急测绘等。特别是在低空巡航系统的建设下,系统通过某一项功能的落实,可自动按照原有的工作机制对当前指令操控行为进行自动化分析,查证出不同运行模式下,系统功能实现所能达到的最大效果,然后通过智能优化功能,对当前信息采集所呈现出的不同属性需求进行界定,以得出更为精准的图像信息。此外,以无人机设备为载体遥感技术的实现,可自动对测量参数进行补偿,当系统监测工序中出现较大的误差时,则设备内的集成系统将对当前飞行状态、监测路径进行微调,保证整个检测工作开展的稳定性与完整性[5]。

3.8测绘数据获取

参考当地测绘机构建立起的CORS网,对数据进行获取和修正,选择1985国家高程基准,快眼Ⅱ型无人机,考虑工程的实际情况,在无人机上配置佳能EOS5DS数码相机,该相机的像素较高,能夠获得比较清晰的图片。借助无人机遥感技术的应用,测绘信息呈现为瓦片形式,对照该信息能够完成正射影像数据的切割工作,然后在百度地图等地图软件中浏览。无人机在数据采集方面有着较好的优势,在运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术的情况下,能够获取完善的数据影像,利用空三算法的拼接矫正功能,能够切实保证测绘信息的合理性和准确性,优化区域网中的相关信息,继而输出标准化的数据格式。

3.9处理数据信息速度快,且同其他系统结合程度高

首先分析数据信息处理速度较快的特点。无人机遥感测绘技术在展开目标区域内的监测工作时,无人机遥感技术能够更为直接,并且更为快速的使得各个环节的数据信息得到有效化处理,与此同时还具有极强的分辨力,这样也就大大提升了信息采集的实际效率,这样还能够提升信息的精确度,确保测绘的最终质量。其次分析,与其他系统结合程度高的特点。假如在工程测绘过程中,单一化的使用遥感技术,那么也就很有可能出现一些漏洞,即便是无人机遥感技术,也会同样具有此种缺陷,因此为了能够在工程测绘领域当中,使得遥感测绘技术使用的效果,得到更为准确的应用,那么也就需要使得不同遥感系统都得到更为全面的结合,这样各个系统之间都能够展开优缺点的互补,最终使得单一系统中的漏洞得到更好的解决。有关人员还需要注意的是,无人机遥感技术,还能够使得同其他系统更加充分展开结合,当这些方面的要点都得到全面结合之后,最终的遥感技术测绘效果,才能真正从本质上得到最大化的提升与强化。所以无人机遥感测绘技术的应用质量水平,是能够作用到工程测绘过程中的,对于此点优势特点应当引起人们的重视才行。

4在工程测绘中应用无人机遥感测绘技术的注意事项

无人机设备属于一种消耗型产品,在长时间、高负荷的运转模式下,设备质量性能也在逐渐降低。为此,必须对设备进行定期运维处理,检测出设备当前运行工况,系统设定值与实际运行值之间存在的误差,然后对设备当前运作模式进行分析,查证出不同结构优化中,设备参数与安全隐患问题之间的关联性,进而制定出相关运维措施,规避设备运行过程中故障问题。此外,需定期对设备内运行系统进行测定,调整电源系统、通信系统的运行状态,并应对设备采集到的影像信息进行查证,观看是否存在影像重叠的问题,保证色彩对比度、清晰度、分辨度等满足影像录用需求。考虑到设备运行过程中的监控问题,必须结合现有的信息传输机制,对整个监控区域内的监控点进行分析,通过测控点数量、查验路径的不断优化,界定出不同监控模式下,预期目标与实际目标之间的比值,以提高数据监测的精准性。与此同时,必须确保承接设备运行的操控人员,具有扎实的操控能力,保证无人机飞行可按照规划路径行驶,避免设备操控过程中产生不稳定因素,以提高实际采集效率。另外,在监测飞行过程中,必须对外界环境所造成的干扰因素进行分析,并针对无人机飞行路径以及监控质量等,设定出相对应的安全防护措施,以保证设备运行过程中的稳定性与持续性,提高实际检测效率。

5结语

运用层层分析的手法,使得无人机遥感测绘技术的各个方面都得到了剖析。根据相关内容的科学分析,我们能够从中较为准确的认识到,无人机遥感测绘技术,在工程测绘领域中的应用,将会起到极为重要的作用,所以展开本文主题内容的分析,也就显得非常具有必要性。相信随着有关人士的不断研究与理解,最终国内工程测绘工作开展的质量水平,必定能够从本质上得到强化与提升,这是有关人士需要引起重视的内容。从另一个方面展开分析,该项目产品往往还会在我国诸多工程测绘中得到进一步的应用与发挥,进而使得国内工程测绘工作,从各个环节都能够得到根本性的强化与增强,久而久之,也就更好的完善了工程测绘的流程。

参考文献:

[1] 李光. 探讨无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用 [J]. 居舍, 2020(16):175-176.

[2] 杜德娟. 浅析无人机在地形测绘工程中的应用 [J].居舍,2020(8): 57.

[3] 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(7): 252-253.

[4] 李磊,徐研.无人机在地形测绘工程中的应用[J].工程建设与设计, 2020(4): 269-270.

[5] 廖兴.无人机技术在测绘工程中的应用[J].中国新技术新产品, 2020(4): 27-28.

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