无人机航测技术在工程测量中的应用

2020-11-26张阳

商品与质量 2020年5期

张阳

张家口市城乡建设规划设计院河北张家口 075000

1 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[1]。

2 无人机应用特点

2.1 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。测量前只需提前设定它的飞行路线，测量时根据具体情况进行修正，发生问题时，无人机系统可自动判断处理，或回到起点进行排除，排除后即可重新飞行测量[2]。

2.2 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]。

2.3 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。

3 无人机航测技术在工程测量中的流程

伴随着国家经济的发展和社会的进步，社会各界对于水患灾害的防范于治理以及水资源利用率的提升有了越来越广泛的关注。为了能够更好的满足当今社会的实际需求，我国在水利工程建设方面投入了极大的工作力度，但是在实际建设设计的过程当中，很多时候由于涉及范围广泛，以及诸多因素的影响，造成所获得的数据准确性根本无法得到有效的保证，进而对整个工程建设的进展造成严重的影响和阻碍。但随着科学技术水平的不断提高，相关专家和学者针对先进的测量技术进行了深入的分析和研究，进而研发出了无人机航测技术。

3.1 无人机航测的外业流程

从总体的角度来讲，无人机航测的外业流程主要工作目的在于对工程进行控点布局，之后再对无人机的行业进行科学合理的规划，之后在正式开展航测工作的实施。在进行控点布局的过程当中，如果水利工程所处的地形相对比较复杂，无法通过以往传统的方式获得相应的数据，可以根据实际情况对无人机航测技术进行大力的应用。首先需要确定相应的比例，在此基础上展开相应的测量工作。

在进行实际航测工作的过程当中，相关工作人员一定要对无人机的飞行轨迹、速度、高度以及画质等方面进行适当的控制。如果水利工程的长度较大，可以将实现规划的路线程序导入到无人机的飞行控制系统当中，在气象条件适宜的情况之下执行相关的航测任务，如此不仅可以从根本上保证和提高航测工作的效果和质量，同时也可以最大程度的保证无人机航测工作的安全性和准确性。

3.2 无人机航测的内业处理

从总体的角度来讲，无人机航测内业处理主要包括数据准备以及数据解算这两大工作内容。在进行数据准备工作的过程当中，相关工作人员首先应该将无人机航测所获取到的数据导出，之后再对航拍的位置以及影像数据进行相应的处理，根据实际情况对整体的航向以及无人机的倾斜角度进行适当的调节，完成上述的所有工作之后，需要对航测数据进行收集和整理，之后再以先前的控点完成布设工作，确定工程当中的实际坐标。在进行数据解算工作的过程当中，相关工作人员在工程新建的项目环节当中导出相关的数据信息，之后在以此作为依据确定具体的坐标图，将其于工程的实际位置进行相应的匹配。完成上述的工作之后，工程测量技术人员需要以测量结果作为依据，对水利工程建设设计进行全面仔细的规划和处理，进而可以完成坐标体系的最终确定。

3.3 做好质量控制工作

在进行水利工程实际设计的过程当中，为了能够保证无人机航测技术的实际应用效果，相关工作人员一定要对质量进行严格的把控。首先在飞行质量方面，要保证测量分区的合理性，选择最为合适的航测敷设方法，对每一个工作环节都进行严格的把控。另一方面，还需要做好相应的质量检查工作，为了能够真正保证测量作业的效果，一定要在影像质量控制方面加大工作力度。