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无人机遥感技术在工程测量中的应用研究

孙浩博
  
安家(建筑与工程)
2022年25期
浙江华展工程研究设计院有限公司 浙江省 宁波市 海曙区 315000

摘要:计算机技术与通信技术的持续创新与发展,推动了我国无人机产业茁壮成长,在全国各行业都取得了良好成绩。航空遥感测绘作为以传统科技闻名的领域,大量运用无人机对该领域工作起到了辅助作用,使得航测市场化程度不断提高,为我国各领域提供了更优质、更科学的测绘服务。无人机遥感是航空遥感测绘领域经过长期研究所诞生的一种新型技术,具有机动性强、灵活度高等显著优势,能充分增强测绘调查的实效性与高速性。本文从无人机遥感技术应用角度出发,根据工程测量范畴,针对其特点、流程、方法进行了详细分析。

关键词:无人机;遥感技术;工程测量;应用研究

引 言

近些年,许多工程测量都开始使用无人机遥感技术,一定程度上提升了工程项目测量总体质量和效果。对工程测量来说,将无人机遥感技术合理运用于工程测量中既是突破,也是一项新的挑战。准确可靠的工程测量数据不仅是制定施工方案的关键依据,同时也是保证后期施工环节的重要凭证,数据的精确与否将直接决定施工的整体质量。横向比较下,传统测量技术因为繁琐的工序,无法保证合格标准的数据精度,通过对无人机遥感技术的利用,可以有效克服工程测量技术在该方面存在的缺陷。

1 无人机遥感技术的应用优势

1.1操作灵活

航空测绘当中所使用的无人机具有灵活性强、易控制、飞行条件宽松以及自动化程度相对较高等优势。只要结合工程项目具体测绘需求规划好飞行路线,就能凭借远程控制设备对无人机实行控制,设置其起飞、航行与降落的时间地点。在测绘飞行过程中,无人机能对高山、丛林等危险地区进行数据采集,打破了地形带来的限制。若是有的区域被大片树林所覆盖,可以在无人机上搭载激光雷达技术,充分利用无人机在飞行时主动探测地面能力强,数据采集覆盖面积广的优点[1]。

1.2测量效率高

对无人机遥感技术而言,其本质就是以无人机为载体,并在无人机上安装可摄影测量装置,由工作人员操纵无人机飞至待测区域上空对景物实施拍摄作业,并依据项目实际地势调节无人机飞行速度和飞行高度,进而获取最具精确性的观测数据。因为航测无人机飞行速度较快,在测量大面积区域时也可以保持很高的作业效率。

1.3数据精确度高

通常情况下,无人机在航测过程中会配备高精密型彩色数字摄像机,以防出现待测区地面要素未被及时测量的情况,同时能采集到高清晰、多角度以及多重叠的地表影像。地面控制系统会对无人机所拍摄到的影像快速吸收,在保障其精度达到一定数值之后,大幅降低了作业过程中消耗的人力资源与生产成本。无人机遥感技术存在推广应用价值,主要表现在运营成本低、经济适应性强、费用低等方面,对工程测量行业的发展具有很大的保障意义。

2 无人机遥感技术的应用流程

2.1运行调试

针对无人机遥感技术应用而言,运行调试不仅是测量流程的首要工作,也是必须要重点准备的工作。因此,无人机运行调试并不繁琐,可以大致分为如下三个过程:第一是针对无人机机型特性、飞行轨迹以及操作状况等进行调试,保证所有工作指标正确无误,为飞机质量提供基础保障;第二是存在着误差和准确度的问题,常规方式是根据专用软件和地形图进行标定,结合测量结果并评估无人机运行坐标;第三,防止电池电量不足影响到测量工作的完整性,所以必须在飞行操作前检查无人机电池内的电量情况。

2.2航空摄影

无人机在航测过程中最好在测试区域上空飞行,只有这样才能有效确保测量质量,降低外部因素带来的干扰。然而,站在减少测量粗差和不必要的误差影响角度出发,应提前掌握测区地形信息,如交通、管道、地势形态、植被、居民区等地形要素,明确总体布局。之后设置合理的飞行轨迹,选择恰当的工作时间,选择工作时间时应结合测量区域内风力、风向、降雨量、雾化、云系高度、照明强度、太阳尺寸角和其他信息[2]。

2.3数据传输及归类

就整个无人机遥感技术工作过程来说,数据传输至关重要,关键问题就是怎样通过航测无人机设计程序和设备传输信息,在处理终端上迅速、永久地传递所需要信息。然而,目前整个无人机遥感技术体系中所使用的大数据技术与网络传输方式,都缺少了相应优化和完善。传统无线传输方式虽然有高度的稳定性,但其控制范围相对有限。针对此,在航空摄影领域将检测无人机飞行速度保持恒定,以确保数据质量,并为测量数据准确度提供基础。

3 无人机遥感技术的具体应用方法

3.1在城市规划中的应用

随着城市化持续推进,建筑物和构筑物也在不断更新。无人机遥感技术的应用可以充分了解本区域内土地开发和利用现状,继而对区域进行合理规划,并根据长期发展规划彻底优化城市空间分布。从提高土地资源利用率和效益的角度来看,无人机遥感技术在支持并通过先进技术手段加快城市可持续发展进程方面发挥了关键作用。无人机遥感技术与全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)等技术的结合应用具有更为显著优势。例如,在市政道路建设中,通过初步调查获得的施工区大比例尺地形图有助于施工环节进行科学实施[3]。

3.2在复杂地区中的应用

在地质条件复杂的地方,由于环境恶劣,信息也比较分散。因此传统测量测绘技术已无法发挥实际作用,而且测量测绘成果也无法保持高质量。目前,在解决上述问题的最佳方法中,使用无人机遥感技术才是首选。无人机航测系统不应该受待测区域土壤和地貌形状的重复性和可变性影响。其在低海拔区域有着良好的测量特性,并且能够适应不同测量要求。不过,在复杂自然环境下进行无人机测量工作仍然比较艰难,所以必须重视以下二点问题:一是为了增强对测量系统保护意识,工作人员应当采取一些必要措施,防止无人机意外损毁和丢失,确保及时完成测量项目;二是强化测量系统及相关设备内部结构[4]。

3.3无人机航摄数据后期处理

总的来说,对外业影像数据所反映的信息进行分析和分类的过程,始终具有人机交互特点,充分体现了后期生产的智能性,这既要求提升数据处理品质,又要求提升数据处理效果。因此,在现阶段的工程测量过程中,研究人员会优先对矿山进行测量。在整个矿井使用无人机遥感技术手段实现了数据收集,从而能够更有效收集土壤信息,同时通过数据支持软件能够得到DOM、DEM、DLG等高精度产品,反映了现代测量技术与测绘手段的方便性与准确度。

总 结

由此可见,无人机遥感技术已成为近年来最受各领域欢迎的一项新型科技,在工程测量中发挥着决定性作用。与其他工程检测技术比较,无人机遥感技术的应用不管是在测量方法上,还是在测试准确度方面均有着极大优越性。将无人机遥感技术运用于工程测量中,一定程度上可以拓宽工程测试尺度,从而有效提升工程测试质量和效果。正是基于此原因,各领域研发技术人员都应当高度重视无人机遥感技术实际应用,进一步加强该技术研发力量,熟练掌握其检测原理和应用流程,发挥无人机遥感技术最大使用价值,提升工程检测工作整体质量,促进工程测量领域可持续发展。

参考文献

[1]毛靖中.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用研究[J].低碳世界,2021,11(10):50-51.DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2021.10.025.

[2]王龙辉.无人机遥感测绘技术在矿山测量中的应用[J].世界有色金属,2021(19):26-27.

[3]蓝海.无人机遥感技术在工程测量中的应用研究[J].中国住宅设施,2021(09):37-38+52.

[4]孙茂春,郭嘉,李建虎,崔杰,刘骥.无人机遥感技术在北洺河铁矿地形图测量中的应用[J].现代矿业,2021,37(09):188-190+196.

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