无人机航测技术在工程测量中的应用

姜统才

摘要：进入新时代，在社会快速发展的影响下，带动了科学技术水平的进步。我国无人机技术逐渐成熟，并在各个领域中得到广泛的应用。无人机技术在工程测量中也有非常重要的应用，并凭借无人机技术的优势，可以有效的保障测量的效果，提升工程测量的准确性和有效性。无人机航测技术在一些较为复杂的工程中，或是一般方法无法测量的工程中比较多，体现出无人机航测技术的优势。本文主要对无人机航测技术的原理进行分析，并简述了无人机航测技术的现状和特点，分析了无人机航测技术应用的要点，探讨了无人机航测技术在实际中的具体应用。

关键词：无人机航测技术;工程测量;具体应用

引言

信息化时代的到来，使得无人机航测技术得到了飞速发展，在很多行业都发挥了巨大作用。无人机体积小、灵活并且操作简单，为工程测量、测绘及数据采集等工作创造了良好条件。无人机航测技术能解决复杂的工程测量技术难题，可以应用到很多领域。无人机航测技术可在小区域范围内进行数据更新，能满足工程测量的高精度要求，促进了测绘地理信息产业的发展和进步。

1技术原理

无人机航测技术是将无人机作为飞行平台，在平台中配置高分辨率摄影仪器与激光雷达等装置，基于影像信息采集系统，远程控制机载设备开展测绘影像采集与同步传输作业，从而实时掌握测区情况。同时，影像信息采集系统由地面监控以及飞行控制系统加以组成。在无人机航测期间，地面监控系统负责对所获取影像信息进行整合预处理、质量检测、构建三维立体模型与生成核线影像。而飞行控制系统负责操控无人机按预定航线飞行，将航线重叠度与旁向重叠度分别控制在70%与50%。在特殊情况下，工作人员远程控制无人机躲避障碍物与修改航线。

2无人机在工程测量中的具体应用

2.1在水利工程中的应用

水利工程在防洪和提高水资源利用率以及调节江川流量方面发挥了重要作用。随着社会的发展和进步，我国对水利工程越来越重视。要保证水利工程的安全实施，水利工程建设过程中的相关数据至关重要。在水利工程中使用无人机航测技术可以保证工作人员很快获得相关数据，制成模型。无人机航测在水利工程中应用时，首先需要技术人员根据需要测量的具体位置设置无人机停留的点位，然后根据这些点位进行航线规划，并进行航测。如果水利工程所处地势会造成测量误差，那么就需要设置控制点，对无人机的飞行高度和航行路线以及拍摄的方向进行仔细规划。要保证航测过程中数据测量的准确性，需要保证无人机的航行速度、飞行高度以及画面清晰度等。针对大型的水利工程，要在无人机当中安装芯片，设置好航行路线，降低技术人员的工作难度。完成测量后需要对数据进行整合处理，导出无人机航拍的数据，根据航拍的具体位置和方向，再结合数据进行处理。数据计算过程中，需要根据控制点的位置选择合适的坐标系，完成DOM数据处理。

2.2在水污染治理工程中的应用

当前，我国环境治理中水污染比较严重，在湖泊河流中，蓝藻等水生物生长非常快，导致水质的污染，造成水中的缺氧，从而导致动植物的大面积死亡。因此，对于检测蓝藻是否过度繁殖，是非常有意义的。在水污染治理过程中，在蓝藻经常出现的地方設置测试点，检测蓝藻的生长情况，并保证在恶劣环境中可以进行检测。而无人机在此过程中发挥着非常重要的作用，无人机航测可以对水域进行监测控制，通过高清摄像机拍摄传输数据，为水污染的治理提供宝贵的数据资料。在数据采集过程中，可以通过无人机与人工结合的方式进行，最大限度的保证数据的准确性。在无人机中使用的摄像机都是变焦镜头，因此还需要对变焦进行定焦，找到畸变参数与焦距间的联系，从而可以进行准确测量。无人机在水污染工程中的作用，必将使水污染治理获得更好的效

2.3在环境治理工程中的应用

在环境治理工程中，对无人机航测技术的应用，可以有效减小复杂气候条件对环境监测质量造成的影响，全面掌握测区生态环境情况，为后续环境治理工作的开展提供信息支持。例如，在水环境治理工程中，无人机航测技术的应用价值包括：第一，可见光波段提取植物。采取变通VDVI算法，采取可见光波段提取法，在短时间内即可从所获取测绘影像中提取植被特征，以判断水环境中蓝藻等水生植物的生长情况，判断是否存在水生植物过度繁殖问题。第二，应急快速成图。在特殊情况下，为快速掌握测区环境情况，需要运用无人机航测技术，迅速掌握测区相关情况，运用无人机在高空快速获取测区影像资料，并在服务器端直接完成数据处理与计算过程，从而生成镶嵌正射影像、DSM影像与DTM影像等成果。

2.4一般工程中无人机航测技术的工作流程

建筑工程或者其他的基础工程建设中需要进行高精度测量时，也会用到无人机航测技术。首先需要根据工程的实际需求来确定测量区域，对测量区域的空气湿度、风向风力、坡度等进行实地考察。再根据测量对象的精度和其他要求确定摄影技术和航测技术的设计，在无人机航测进行过程中同样需要对像片进行畸变差改正。为了保证测量的正确性，在每一张成图中还需要设置十几个检查点，生成数字高程模型，并进行质量验收。无人机执行航测任务的过程中极易受到气流的影响，导致角度过大或者偏离航线等情况出现，故要在施工中给无人机加装三轴稳定平台等设施，提升无人机航测的稳定性，从而提高工作效率。

2.5在多尺度大范围遥感影像快速获取中的应用

与传统航空摄影测量技术相比，在多尺度大范围遥感影像获取方面，无人机航测技术的核心优势在于，可组合运用空中三角测量技术，提前在航测系统中设定飞行参数，结合测区情况规划无人机航线，无人机即可在航测期间持续获取具备地理坐标的正射影像信息，快速处理由数量不等影像所组成的测绘项目。同时，对调节波段权重、均值因子与尺寸等参数的优化调整，以及对无人机飞行姿态的调整，具备了获取“多尺度”影像数据与大范围遥感影像的技术条件，这对工程测量精度与遥感影像质量的提升有着重要意义。

结语

总之，无人机技术在工程测绘过程中有非常大的优势，随着无人机技术不断提高，对于工程测绘工作的效率的提升有非常大的帮助，还可以降低对人员的安全威胁，提供更准确的测量结果，保证各项工程都可以顺利展开。无人机在未来会有更广泛的应用，被开发出来更多的功能，技术也会更成熟，无人机与大数据、智能技术的结合，会在更多的领域中得到应用。

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