探究分析無人機(jī)低空攝影測量在電力工程中的應(yīng)用

王巍　吳衛(wèi)軍

[摘要]隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.電力工程項(xiàng)目也越來越多，電力系統(tǒng)越來越完善。但是目前所建的電力工程大多規(guī)模比較小.所以工期相對(duì)會(huì)比較緊。要想在短工期內(nèi)保證工程的質(zhì)量和施工效率.就得在投入施工前對(duì)施工現(xiàn)場有整體的攝影測量.把握施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，制定相關(guān)施工計(jì)劃，保證施工的順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的攝影測量手法投入成本高、受外界環(huán)境制約比較大、測量步驟也比較繁瑣.因此我們可以采用當(dāng)前比較先進(jìn)的無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)對(duì)電力工程施工現(xiàn)場進(jìn)行測量.保證工程質(zhì)量與施工效率。

[關(guān)鍵詞]無人機(jī)；攝影測量；電力系統(tǒng)

1、無人機(jī)低空攝影測置的優(yōu)勢

隨著近年來我國地理信息技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)獲得了快速發(fā)展，同時(shí)也已經(jīng)成為信息遙感領(lǐng)域的重要研究方向。在無人機(jī)低空攝影測量過程中，其主要通過自身攜帶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程遙控設(shè)備進(jìn)行，其最大的優(yōu)勢是可以完成不適應(yīng)人工完成的任務(wù)，通過無人機(jī)的機(jī)載攝像裝置獲取高清圖片和影像信息。在無人機(jī)低空攝影測量應(yīng)用中，其工作場景主要是低空區(qū)域，通過數(shù)字化地圖的方式提升影像的質(zhì)量。對(duì)比傳統(tǒng)的測量方式，無人機(jī)低空攝影測量具有操作簡單、實(shí)現(xiàn)方便、精確度高等特點(diǎn)，這些都可以很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量技術(shù)的不足。

針對(duì)電力工程的實(shí)際特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的測量技術(shù)，目前的無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

第一，可以提供多種類的測量產(chǎn)品。在利用無人機(jī)低空攝影測量時(shí)除了傳統(tǒng)的常規(guī)產(chǎn)品以外，還可以提供高精度的特殊需求產(chǎn)品。裝載高分辨率攝像頭的無人機(jī)可以更加清晰的拍攝輸電線，更加直觀的反映輸電線的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，而且還可以將其作為地物進(jìn)行識(shí)別，以此獲取更加精確的障礙物信息，并且根據(jù)獲取的信息對(duì)輸變電線路的路徑進(jìn)行優(yōu)化。而且，高分辨率的DEM可以為電力系統(tǒng)中鐵塔的部署提供可靠的信息支撐。

第二，利用無人機(jī)攝像系統(tǒng)獲取的圖像可以真實(shí)的還原3D圖像，有利于電力工程設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行室內(nèi)選址和選線工作，大大減少了室外作業(yè)的工作量。

第三，受自然環(huán)境因素的影響較小。無人機(jī)低空攝影測量可以進(jìn)行快速操作命令相應(yīng)，而且其拍攝過程受自然因素的影響較小，可以隨時(shí)隨地對(duì)項(xiàng)目區(qū)域展開拍攝，以獲取最新的項(xiàng)目區(qū)域信息。同時(shí)加之快速攝像和測量技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)及時(shí)用于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化中，而相比之下傳統(tǒng)的攝像方式獲取數(shù)據(jù)資料的過程要長達(dá)十天。同時(shí)，無人機(jī)還可以在云下進(jìn)行拍攝，搭配數(shù)字化圖像處理技術(shù)可以充分還原所采集的圖像信息，這一優(yōu)勢是目前航拍和遙感技術(shù)無法達(dá)到的。

第四，無人機(jī)低空攝影測量具有較高的效率。與傳統(tǒng)的野外測量相比，無人機(jī)低空攝影測量的周期大大縮短，而且無人機(jī)可以達(dá)到人工無法進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行拍攝，同時(shí)可以通過將數(shù)字影像和地形圖進(jìn)行比對(duì)，以防止出現(xiàn)漏測的區(qū)域，提高測量的精確度。

因此，無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)在電力工程攝像測量中的應(yīng)用可以大大提升輸電線路選線的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)由于無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)的應(yīng)用，可以大大減小人員的室外測量工作量，明顯提高了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率。而且，無人機(jī)測量技術(shù)的高精度對(duì)于優(yōu)化輸電線路也具有重要意義。

2、無人機(jī)低空攝影測置技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在應(yīng)用無人機(jī)低空攝影測量，首先要對(duì)測量的區(qū)域進(jìn)行劃分和確定，同時(shí)要對(duì)無人機(jī)的起飛和降落位置進(jìn)行確定，以更好的保證無人機(jī)攝像的精確度和數(shù)據(jù)的可靠性。

（1）在正式進(jìn)行測量前，首先要確定好待測的區(qū)域范圍，通常情況下，待測區(qū)域從上空俯瞰往往呈現(xiàn)矩形，同時(shí)還需要將四個(gè)固定點(diǎn)的坐標(biāo)控制在一定范圍內(nèi)，以保證無人機(jī)操作的有效性。

（2）提前做好無人機(jī)的航帶規(guī)劃。由于受到無人機(jī)燃料的限制，其在空中的滯留時(shí)間為1小時(shí)，這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的不允許超出的，因此在實(shí)際攝影測量之前，需要根據(jù)實(shí)際需求做好對(duì)航帶的規(guī)劃，以便更好的對(duì)無人機(jī)的飛行架次進(jìn)行調(diào)配和管理，同時(shí)在待測區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)定好飛行骯帶。通常情況下，一架無人機(jī)在完成攝像任務(wù)后就可以進(jìn)行返航，然后由另一架次執(zhí)行剩余的任務(wù)，這樣就可以確保飛行器的安全飛行和攝像數(shù)據(jù)的全面性。

（3）飛行區(qū)域內(nèi)控制網(wǎng)的建立。控制網(wǎng)是保證無人機(jī)飛行安全的重要內(nèi)容，因此在進(jìn)行無人機(jī)攝影之前就要建立好控制網(wǎng)。具體而言，控制網(wǎng)的大小是由測量區(qū)域決定的，并且還要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置GPS的控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)的分布要做到盡量均勻。結(jié)合實(shí)際的測量要求，提前設(shè)置好坐標(biāo)系，以保證控制點(diǎn)可以獲得正確的坐標(biāo)位置，這也有利于后續(xù)的圖像處理。

（4）待測區(qū)域范圍外控制點(diǎn)的選取。在利用無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)進(jìn)行電力工程輔助作業(yè)時(shí)，保證數(shù)據(jù)的精確度和可靠性，因此通常需要在待測區(qū)域范圍外布置一些控點(diǎn)。在外控點(diǎn)的選取過程中，影像的清晰度應(yīng)該作為首要條件，這樣可以更加有利于工作人員對(duì)待測區(qū)域方位的判斷。同時(shí)，外控點(diǎn)的布置同樣要遵循均勻分布的原則，這樣才能保證所拍攝到的影像具有最佳效果。

結(jié)論：

綜合本文對(duì)無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)在電力工程中應(yīng)用的研究，無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)不僅可以大大降低電力系統(tǒng)施工的成本，同時(shí)還有利于保證攝影圖像的可靠性和有效性。對(duì)比傳統(tǒng)的測量方式，無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在全天候范圍內(nèi)進(jìn)行工作，這不僅可以保證所拍攝影像的時(shí)效性，同時(shí)還可以大大提升工作效率，并且降低工作人員的室外勞動(dòng)強(qiáng)度，因此無人機(jī)低空攝影測量在電力工程的推廣和應(yīng)用具有十分重要的意義。