無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用

沙敏

摘 要：經濟的發展進步，人們生活水平提高，生活質量要求逐漸升高?？萍疾粩嗟母母锿晟?，各種先進技術不斷的被應用到各行業領域中，近幾十年我國的工程建設行業獲得了很大的成就。工程建設中的測繪工作具有十分重要的意義，測繪工作的高效準確性是保證質量的前提。傳統的技術已經不能跟上測繪工作進步的速度，當下無人機航拍工作形式已經被大范圍的應用， 本文對于在工程測繪中應用無人機航拍技術進行了分析，供相關人士參考。

關鍵詞：無人機技術; 測繪;工程 ;應用

伴隨社會不斷發展和進步，工程測繪工作成為了人類身邊的一種藝術。近年我國的不同行業發展迅速，展現出良好的趨勢。高科技無人機航拍技術受到了廣泛的關注和重視。無人機航拍技術可以提升工程測繪工作的準確度，幫助工作人員獲取更可靠清晰的數據來源，在實際應用中已經體現出更多的優勢，是未來工程測量工作中必不可少的技術。

1 無人機技術概述

無人機技術包括無駕駛人員的飛行器技術、通信技術、遙感技術、以及全球定位系統技術，是多種現代化技術手段的結合運用。該技術目前被應用在地理信息測繪和測量當中，最大的特點是非常智能、自動化程度高、專業技術水準也較高。這項技術已經被廣泛的應用在工程測量當中，是我國專業技術人員研究工作的重點，是日后的遙感技術發展重要目標。無人機航拍技術已經實現了隨時同步更新、更改實際的勘查信息與地理空間資料，為相關的企業單位提供了最科學的資料來源，為環境保護工作、土地資源利用工作、資源管理工作等帶來了安全的保證?，F代社會不斷發展進步，傳統的信息技術已經不能符合需求標準，很多的地區面貌發生了改變，很多的港口、機場、車站等工程建設都需要更加詳細的數據，無人機航拍技術的應用是順應社會發展的需求。

2 無人機航拍技術的優越性

無人機測繪是遙感領域用于地形測繪的新興技術，在使用過程中資金投入量比較小，勘查過程中反饋能力好，時間消耗少，方便不同地區的轉換應用。在復雜的工程測繪環境中可以更靈活的適應， 一方面完成了以往飛機的航攝任務， 另一方面深入到以前沒有觸及的新領域。這種技術設備體積比較小，結構簡單，在地面的工作人員應用人工遙控器進行控制，在地面工作站就可以實現自主飛行拍攝，整體工作流程安全方便簡單。對比過去的大飛機搭載攝像機航拍作業工作方式，無人機飛行技術的優點更加突出。以往大飛機航飛必須提前上報相關的部門，獲取航空批文過程十分麻煩，時間消耗比較多;無人機航拍技術實現了1000 米以下高度飛行，整個過程無需申報批準。大飛機對起降場地需求十分高，無人機已經實現了就地起降，省掉了很多的路程。具體的工程測繪任務中，航攝小組可以靈活變通，將地點選在測區附近的高速公路服務區或者是停用的砂石買賣場，加長了拍攝工作時間。以往的工作過程可能會受到自然環境的影響，對天氣要求比較高。無人機對于外界自然環境要求相對比較低，并且離地面的高度可以自行控制，方便獲取更加詳細高分辨度的資料。工作人員可以靈活控制無人機的速度，將航速控制在最優化范圍內，甚至可以達到每小時幾十公里，對于突發狀況可以進行變通，得到更加準確的信息資料。

3無人機航拍技術的系統組成

3.1 遙感信息采集系統

3.1.1 無人機遙感平臺

航測遙感技術利用無人機裝載航空數碼相機 ，并采用IMU（慣性測量）/GPS（全球定位系統）技術而進行導航的航空攝影 ，適于低空飛行的航測遙感技術是我國在遙感技術基礎上發展起來的新型技術 ，其優勢在于可以快速、精準、高效地獲取地理信息數據。無人機遙感測繪系統包括兩大部分，分別是遙感信息采集系統，遙感信息處理系統。

3.1.2 飛行控制系統

無人機飛行控制的關鍵內容就是飛行控制系統，其具體的工作內容包括對定位系統導航開展科學的利用，進一步達到信號定位，實時的掌握加速度計、 陀螺等飛行器平臺的具體工作狀態變化，通過這種工作流程實現無人機的數字化監控，基礎實現定點信息采集任務。

3.1.3 地面監控系統

全向天線、監控軟件、供電系統、便攜式計算機幾部分系統構成了地面監控系統，不同的環節解密結合相互關聯，技術工作人員可以操作地面監控軟件，相關的數據進行科學的設定，包括導航模式的選擇、相機曝光、基本飛行參數的設置、航線規劃和航點輸入;還有勘查數據的輸出和上傳，以及突發條件下報警設置等。實際操作中將機載飛控系統和數據鏈開展鏈接，飛行過程中的實際信息和數據就可以隨時傳遞，更加方便操作。

3.2 遙感信息處理系統

3.2.1 遙感像片處理

遙感像片處理最突出的功能是對相關數據文件的整合處理，處理的內容包括任務航攝規范表、相機檢定參數等。在整合數據工作完成后將勘查照片按照規定要求進行處理，主要有航帶的整理、質量監測、照片的預處理、照片的并行更正等等。運用合理的操作流程處理出正確的圖片文件作為最后的應用數據，方便后期的使用。

3.2.2 空中三角測量系統

遙感信息處理系統運行過程中，空中三角測量系統有著極其重要的位置，是系統運行的關鍵環節，具體工作內容包括將初步規劃好的航帶列表合理科學的融合，將相間的相互關系正確的認定;對影像進行內定向，經過影像間連接點的布局、像控點量測、平差計算進行自動空三加密，構成完整全面的三維立體模型，最后實現模型定向及生成核線影像。

3.2.3 三維建模系統

三維建模系統的應用可以實現地圖形的推斷，求出具體的相關信息，實現三維虛擬地形地物的可視化，是一種圖像表征數據思維，工作人員直接感受到具體的區域環境或者是設計方案，加快方案設計分析設定，實現共同交流，優化方案選擇?，F有的軟件包括ArcGIS、Civil3D、TerrainCAD等等。

4 無人機航拍在工程測繪中的應用

4.1 對航線進行有效的規劃

具體的細化工作開展前必須合理的進行航海規劃，規劃研究內容必須包括相機參數、地形特點、作業范圍、精度要求，對于各項數據進行整合，保證準確高效性。該環節十分重要，其對于后期遙感信息采集工作開展提供重要的技術數據支持。普遍的航線規劃包含幾項檢查內容，首先要保證航線走向的合理性，認真核實是否出現主點落水不利的情況，其次確保區域覆蓋的完整性和劃分的科學性;最后準確的選擇攝像機基面，確立航高設置的準確性。工作中保證有效控制航攝的質量、飛行質量檢查，進行影響質量的檢查，還有很多細化的內容，必須進行具體的核實工作，保證各環節的穩定運行。

4.2 體系化的相片控制

一普遍狀況下在無人機飛行的過程當中，經常會遇到飛行區域不規則的狀況，因此，做好像控點的布置就顯得十分重要。在布置向控點時，應當充分結合區域的具體狀況，并按照區域網進行有效布點，區域網的大小和像控點之間的跨度應綜合考慮成圖精度、 地面分辯率、 產品用途、 地形特點等多種因素， 以能夠滿足空中三角測量精度為原則， 進行優化設計。

5 實際應用分析

5.1 地圖形測繪

根據實際的要求標準控制好無人機工作中的比例尺寸，相機拍攝的分辨率，重疊率等等。具體的圖片成像后，可以先進行矢量化的處理，在通過實際的比較控制正確性，在此基礎上確定全部的坐標和測繪。

5.2 新農村建設測繪

測繪的主要內容包括水系統、電力、交通、房屋等等。為了控制數據的精確，可以在開展調查工作時不斷的糾正。具體可以根據《新農村建設測繪保證服務技術大綱》開展工作。

5.3 體積計算的測量應用

無人機航拍技術本身靈活性高，計算精確，安全可靠，經濟節約，可以大力引用在測繪工作當中，還對應用在資源開發，農林監測估產，體積測量當中，于我國的城市建設和管理效率有很重要的作用。工作人員應該建立起系統化的服務體系，解決后續，技術培訓等更新問題。無人機航拍技術的應用可以大幅度減少因為認可度造成的糾紛問題。為體積計算測量工作帶來了極大的方便。

5.4 土石方測量

在無人機飛行的時候具有固定的高度，通過對于高度的計算可以得出一定的軌跡，軌跡研究可以推算出高程值，應用現代化的三維軟件技術就可以得到土石方量。

6 結語

順應時代的發展需求，傳統的工程測繪方法必將被取代，當下必須加大無人機航拍技術應用的重視度。該項技術的應用是進步發展的需要，其可以更快的提升測繪工作效率，是實現高效工作的保證。未來的工程測繪工作必將大量的使用該項技術，迎來發展的新時代。

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