无人机航测技术在工程测量中的应用

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   摘要:随着科技的不断进步经济的不断发展,无人机航拍技术在在各行各业中得到了广泛的使用,特别是工程测量专业,这项技术深受人们的喜爱。无人机技术的应用,不仅能将测量工作的效率进行大大的提升,还能使采集数据信息更加准确,保障工程的顺利进行。在未来,无人机战略将是发展的必不可少的一部分。希望通过本文加深对于无人机知识的了解,推动无人机技术的进步与发展。
   关键词:无人航测技术;工程测量;应用;注意事项
  
   1、无人机航测技术的相关概述
   目前,随着社会科学技术的发展,我国各大工程建设中的测量需得到进一步的发展,无人机航测技术在此背景下得到广泛的应用。该技术主要是在无人机设备上承载着摄影设备,从而获得航测的工程数据,然后专业工作人员根据获取的工程数据信息,制作成整个工程的地形图。该技术具有专业化、智能化和自动化的特点,在很大程度上减少了相关工作人员的工作负担,提高了整个工程的工作效率。
   2、无人机应用现状
   无人机航测技术是指无人机设备上负载摄影设备等高精度传感器,在空中采集并回传航测工程数据的技术。无人机技术未成熟前,常采用传统客机航拍的模式,该模式周期长,投入成本高,一定程度上限制了航测技术的运用,难以满足工程测绘中需要快速更新数据的基本要求,导致许多工程测量不再使用航拍技术。如今,无人机航测技术的特点使航拍技术再次成为测量的重要手段,推动了现代数据采集和工程测绘地理信息产业的发展。到目前为止,无人机航测技术已经在广大领域内投入使用,如军事、地理、航空领域,在一定程度上促进了中国经济与社会的进步。
   3、无人机应用特点
   3.1机身小巧,操作简单
   无人机不需要专业驾驶员进行相应操作,只需控制者随时注意查看影像,观测飞行状态。随着科学技术的提高,无人机操作技术也愈加简便。小型无人机的机身极小,缩小了它的体积,减少了机身质量,甚至有些尺寸只有手掌大小,可以在手中就实现飞机的起飞降落。相对于传统客机来说,无人机极大减少了降落起飞地点选择的麻烦。无人机机身质量优化,能够更好地适应风向变化,减小飞行时设备震动对于数据和图像采集所造成的误差。
   3.2技术要求低,精准度高
   无人机测量采集数据能力强且精准度较高,对操作人员的技术水平要求较低,能够节省大量的操作时间和数据分析时间。无人机所携带的高清摄影和专业测绘仪器,大幅度提升了影像质量,促进了测绘精准度的提高。它的智能、自动化很大程度上减少了工作人员的技术负担,提高了工作效率。尤其是无人机可使用其低空遥感模式来完成各种地理信息勘测,在进行高空作业时也可在超低空环境下执行相关操作,它既能获取高空信息数据,也可以采集低空精准数据,被广泛投入使用于应急救灾和资源勘测领域。
   3.3时间周期短,成本低廉
   无人机的飞行时间周期短,能够快速起飞降落,获取数据,时间投入少。无人机造价远不及传统客机,具有一定的经济性。测量系统安装和维护的成本低,其制造材料轻便,日常保养频率较低,其难度小、费用少,极大减少了经济成本。操作人员在较短时间内就可学会使用设备、软件的程序方法,能够快速上手。在工作中,无须投入其他成本。相较于传统客机航拍,无人机航拍技术显然是低成本的。
   4、无人机低空航测的技术要求
   为了保证更加精准的测量结果和工程的应用效果,无人机航测技术在应用之前需要注意以下事项,首先,需要对整个无人机系统进行全面的检查,检查无人机设备是否存在异常;其次,对无人机上的摄影设备进行检查,查看影像的成形的效果是否清晰;然后,对无人机航测技术应用时周围的环境进行分析,为无人机的运行提供广阔的环境;最后,该技术在应用过程中要严格遵守航测的工作流程,从而提高航测数据结果的准确性。
   5、低空技术难关
   小型无人机测量技术是近些年刚刚发展起来的技术,这种技术为测量工作提供了新的思想和方法。这项技术也得到了广大民众的认可。但是,在小型无人机使用的过程中,技术难关依旧没有攻克。例如,在无人机低空航拍的过程中,为了保证测量结果的准确性我们要检查无人机和周围环境的安全,像雷雨天气,沙尘暴天气都不利于无人机的正常使用,所以在无人机的使用前,必须为无人机的飞行提供安全的使用环境。其次,在使用前要对整个无人机系统进行全面的检查,检查一下系统是否正常运行,各种相应的设备是否存在异常,确保无人机在低空作业中不出现技术上的偏差。接下来要对无人机上的摄像设备进行检查,因为影像结果直接影响测量数据的准确性。最后在进行数据总结要核对比例尺,对不同地形(山地,盆地,峡谷,地貌,河流)比例尺进行掌握,即数据计算,得到最终的测量结果。
   6、控点布设和航线规划
   需要根据具体情况进行布设,将整个工程进行合理区分,对不同地点进行定点测量,如每隔多少米设定一个采集点,根据工程具体情况确定采集点的数量。定点测量在整个测量工程中重要的测量方式。将一个工程分为几个部分,若同一个工程中存在盆地、山谷等不同地形,则需要按照不同的要求进行合理规划,在这些地方更是要严格定点。相较于传统航拍,无人机能够减小因不同地形导致的测量误差,携带高清摄像头以提升航拍画面的清晰度,可手动或自动设定具体采集点,加强定点测量的专业性。在低空作业中,雷雨天气、沙尘暴天气都不利于无人机的正常工作,容易导致测量结果不准确。在航线规划时,要注意无人机的飞行速度和高度,预定好航线并导入无人机飞行控制系统,让其在宽阔良好宜飞行的空中进行操作。
   7、无人机航拍数据处理
   对于无人机航拍数据的处理,主要是在航拍数据准备的过程中,对无人机的拍摄进行处理。根据航拍的不同位置,来调整航拍飞行的倾斜角度。接下对航拍的数据进行调整,然后总结和准备。在根据不同地形进行定点控点位置确认,并且对工程中的具体坐标和数据进行核实,这样来确保数据的准确性不会对数据的结算进行影响。
   8、结语
   综上所述,随着无人机航拍技术在在各行各业中得到了广泛的使用,特别是工程测量专业,无人机技术的应用将测量工作的效率大大的提升,使采集数据信息更加准确,保障了各项工程能够顺利的进行。所以在未来还是要注重无人机的发展战略,争取无人機在工程中的航测技术可以在上一层楼。
   参考文献:
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   (作者单位:张家口市城乡建设规划设计院)
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