工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析
2022-01-01马彦辉
马彦辉
(平朔集团有限公司,山西 朔州 036006)
测绘工程相对于其他工程而言,具有专业性强、精度要求高、操作复杂等特点,尤其在规模较大的工程中应用,因为牵涉到较多的环节,并且范围较大,所以加大了工作的困难程度[1]。所以随着我国科技的创新发展,工程测绘行业内出现了许多新颖、便捷的技术。近年来,随着测绘技术的发展,无人机遥感技术在行业内受到了众多的好评与追捧,以其高精度、高效率、操作便捷、工作效果好等优势征服了人们,所以必须明确无人机遥感技术应用的优势与价值,从而在工程测绘中充分发挥科技性与现代化。
1 无人机遥感技术简述
随着工程测绘技术的创新与应用,为人机遥感技术在当前时代下的使用范围与使用频率越来越高,想要全面应用无人机遥感技术,就要充分明确这种技术是什么,从而在多个方面进行分析并提高应用价值[2]。
无人机遥感技术主要通过无人机来实现测绘,无人机遥感系统主要是通过对空间内影像资料的获取处理为工程测绘提供参考数据。利用传感器、无人驾驶以及通讯、遥感遥控等技术,来获得测绘目标的空间信息。其主要的优势在于信息传播的速度极快、处理信息效率高等优势,在实际应用中以高效与精确来满足工程测绘的需求。无人机遥感测绘技术主要包含了三种系统,空中、地面以及数据处理。其中,空中系统含有遥感传感器以及操作平台、控制等系统,通过对空间信息的采集与传输来完成对工程测绘信息的传送。地面系统主要含有地面控制、航线规划以及数据接收等系统。
2 无人机遥感技术的优势
2.1 监测效率高
结合当前无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用来看,无人机遥感测绘技术所呈现的技术监测效率非常高,无人机建立了测绘设备以及信息处理设备之间的交流平台,通过无人机对测绘目标收集的数据进行处理传输进入控制系统,把无人机变为了数据获取以及处理的移动单元,对促进测绘工程技术提升有着重要的意义。结合无人机测绘预计遥感技术的特点来满足工程测绘的实际要求,通过快速测绘技术可以在有限的实践里最大化监测范围,并收集大量的数据内容,优化了传统测绘技术范围受限与监测效率低的问题[3]。
例如,广州市黄埔某一小区在2018年的夜间出现特大暴雨,在山顶向下滚落许多巨石。而小区周围的环境靠近山体,并且楼高120m。山体的高度约为150m,其间杂草众多、林木丛生,山体非常陡峭,在暴雨天气下山体非常滑,无法进入人员进行探查,不能明确巨石的原因与发源地。这时,采用无人机遥感技术进行勘察,通过无人机在山体环绕利用数码传感器以及定位系统,来搜集小区周围环境的信息并进行拍照与录像。工作人员通过观察无人机所提供的内容来分析,山顶外侧的冲沟部位有许多巨大的花岗岩,因为暴雨不断的冲刷,导致巨石着地不稳,从而发生滚落现象,为居住民带来危害。由此可见,无人机先进的成像功能以及及时的传输功能,不仅能够为人们通过测绘工程,还能解决生活问题,在使用中效率性能非常高[4]。
2.2 操作简便
无人机遥感技术在测绘领域中属于操作较为简便的一种技术,相对于传统的技术来说,传统卫星遥感及时和航空摄影的成本相对较高,并且受天气影响的因素较大。而无人机遥感技术则可以灵活进行操作,通过飞行、智能等自动化,可以满足测绘工程质量与效率的需求。同时,无人机还具备自我检测功能,出现故障时能快速检测并返回出发点上空等待指令,在解除故障后则可以继续按照指令进入工作,如果没有指令,那么就会进行开伞回收。无人机遥感技术还适用于高山区以及起降条件相对较差的区域,在进入工作状态后可以高效、快速的进行数据的收集、传输,帮助操作人员尽快掌握勘测地区的周边环境,从而促进测绘工程效率的提升。
2.3 观测效率高成本低
在实际应用中,可以采取GPS技术与无人机遥感技术融合应用的方式提升工程测绘的效率,在应用中不需要互视以及拐点测量建筑物的地形,大大节省了测绘人员的工作时间,并提高了观测的效率。不仅能够为观测工作提供效率上的提升,还能为测绘人员提供一定的安全保障,避免人员进入到空中对建筑物进行测量,实现了人员与设备上的统一成本节省。测绘施工与其他工程施工不同,工作环境较为复杂,所以在进行工作时受到周边环境影响的因素较大,增加了测量偏差的差异性。但是,GPS的应用,主要通过卫星实现定位,不需要人为较多的参与,从而避免了环境、天气等诸多因素的影响。通过对实际信息的监测建立三维模型,从而呈现在设备中,为工作人员提供直观、清晰的信息内容,既能够提升测绘技术的效率,还能提高测绘工作的质量。
3 我国无人机遥感技术的发展现状
结合当前我国无人机遥感技术的发展现状来看,随着发展速度的提升,无人机遥感技术的发展范围与应用频率不断升高。无人机技术与遥感技术本来不属于一种技术,但是经过二者的不断发展以及技术创新的支持,实现了跨行业支撑的全新技术,在实际中可应用于抢险救灾以及新闻制作、国土规划、矿山测量中。
而结合当前无人机遥感技术在应用中来看,存在的不足主要有飞行以及通讯环节。飞行中存在的不足主要是在无人机飞行中,因为自身重量较轻,所以出现风力较大、气候恶劣的情况,非常容易增加操作的难度,不仅会为机体带来飞行的受阻,还会影响测绘结果的精度,所以在进行优化时,需要通过完善机身、降低风阻与恶劣气候的阻力,才能进一步提高测绘效率与质量;而通讯环节存在的不足主要体现在受到传输速率的影响,无人机的工作依靠空中勘测,以及信息的传输,但是受到外界影响就会造成信息传输不及时,降低了为制图提供数据的效率。
4 无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用
随着无人机遥感技术的发展,在我国各领域中均有涉足,如国土资源规划勘测、矿山开采勘测、特殊地形勘测以及救援、工程建设等多种工程。
4.1 突发性自然灾害处理中的应用
自然灾害具有破坏力、不可抗性、不可预测性等特点,并且在发生灾害时普遍伴随着持续的恶劣环境,所以大部分对于自然灾害无法通过人为预知[5]。一旦发生突发性自然灾害,例如山洪、地震、泥石流等灾害的发生,就会增加人员救援的难度。通过无人机测绘技术,可以围绕灾害发生地周围环境进行监测,快速的熟知周边条件与环境,为救灾活动提供计划开展的指导与依据。无人机遥感技术在应用中,可以通过在空中进行实时监控,为救灾人员提供相关数据[6]。
例如,在2010年青海玉树发生的地震灾害,因为灾害发生地所处环境极其恶劣,存在山区众多,并且环境持续呈现阴雨天气。通过载人遥感卫星这种较为保守的监测方式不能及时提供高精度的参考内容,无法实现及时监测,降低了救灾工作的效率。而无人机拥有高度灵活性、动态监测能力强等优势,通过灵活的监测周边环境可以为救灾工作提供重要的支撑与依据,促进救灾工作效率的提升,为救援人员争取更多的救援时间。
4.2 影像资料获取应用
利用无人机内部安装的摄像头对测绘目标内的环境以及周围环境进行信息的收集,获取重要的影像资料,为测绘工作提供参考数据。相对于传统保守的测绘技术,无人机遥感技术拥有较强的准确性,可以对测绘对象拉近距离拍摄,优化了传统技术中影像资料不清晰、不全面的问题,为测绘工程提供更加精细的内容,从而提升工程项目的准确性[7]。无人机遥感技术可以通过对影像获取以及校正、回传等工作对资料进行预处理,从而提升影像资料的效果。并通过修正影像,为数据的分析提供依据。
4.3 特殊地形环境中的测量应用
在测绘工程中,存在许多地形复杂、勘测较难的情况,保守的测绘技术无法满足工程测绘,而通过无人机遥感技术的灵活性以及适应性,来满足不同地形环境中的应用。无人机遥感技术在应用中可以对测绘对象进行贴近裴舍,收集所需信息,通过自由的统计系统以及数据分析系统,能够适应于各种环境中,对于我国农村建设与国土规划等方面均有建设,优化了保守技术时间、空间、性能的不足。
4.4 国土规划测量应用
随着城市化建设的加速,我国人均国土资源逐渐减少,如何有效的利用国土资源成为我国国土规划的重要内容。我国城市分布所呈现的是城市群的状态,在国土建设时,需要对城市周边地形进行勘测,但是结合大部分城市状况来看,城市周边的环境普遍较为复杂,难以利用。通过无人机遥感测绘结合GPS等技术的支持,可以实现对城市周边地形以及城市内部交通、建筑、居民分布等情况进行及时的监测,并对具体某一项建筑进行贴近监测,对城市交通信息进行全面的接收,从而为工作人员提供精确的数据与图像支撑,促进城市建设合理化。
4.5 矿山测量应用
矿山开采是我国重要的经济支撑之一[8],矿上所在之地一般呈现的地势都较为恶劣,地势险峻、环境特殊,保守的测绘技术无法监测整体的矿山状态,所以具体工程实施的计划以及测绘工作极其浪费时间,不仅耗费大量的人力,还会耗费大量的设备、资源,大大增加了矿山开采的成本。而采用无人机测绘技术,可以忽略地理环境的影响,通过航空监测来获取测绘目标与周围环境的资料,并对资料进行处理,我矿山的开采提供重要的影像、数据资料。同时,黑可以通过无人机与传感器的结合为相关人员提供实时监测信息,促进工作效率与质量的提升。
5 结语
无人机遥感技术是我国测绘技术中较为重要的一种技术,随着科技的创新与发展,把无人机与遥感两种技术实现了融合工作,为测绘工程提供了更有效的测绘途径。无人机遥感技术通过内部信息传输与发送、影像采集等活动为测绘提供高精度、高效率、安全度高的技术支持,从而提升测绘工程的精确度、严谨性、合理性。无人机遥感测绘技术与传统较为保守的测绘技术相比,具有更加精巧的操作模式,对所测绘目标的内部环境与周边条件进行勘察,对数据以及影响等参数进行收集,通过影像资料的获取,促进测绘工程的实施。