無人機(jī)航測(cè)在公路地形測(cè)量中的應(yīng)用探究

李文波

摘 要：隨著我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)行發(fā)展，在我國應(yīng)用航拍技術(shù)來進(jìn)行地形勘測(cè)已經(jīng)不是首次出現(xiàn)了，目前來看這一技術(shù)在我國的發(fā)展十分迅速，是一項(xiàng)相對(duì)新穎的科學(xué)技術(shù)。由于我國的地域面積十分大，所以公路的地形勘測(cè)是我國一項(xiàng)十分重要的工作，無論是從經(jīng)濟(jì)的角度看，還是從人們的安全角度的來看對(duì)公路地形測(cè)量精準(zhǔn)都是十分重要的。目前階段在我國使用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)來進(jìn)行公路的地形測(cè)量對(duì)于發(fā)展是有利的，而為了這一技術(shù)更好的在我國進(jìn)行使用本文主要針對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行討論和分析。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)航測(cè)；公路地形測(cè)量；應(yīng)用探究

中圖分類號(hào)：P231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0127-02

所謂無人機(jī)航測(cè)技術(shù)，其主要指的是利用通信技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等多種技術(shù)結(jié)合，然后通過具有高分辨率的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)而來獲取具有高分辨率的公路實(shí)地照片，利用照片可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)實(shí)時(shí)且有效的分析。目前來看利用無人機(jī)技術(shù)來對(duì)我國的公路進(jìn)行測(cè)量可以為我們提供更為精細(xì)的數(shù)據(jù)，并且有效的促進(jìn)了這一技術(shù)在我國的發(fā)展，幫助我國更好的提升這一技術(shù)，讓這一技術(shù)在其他的領(lǐng)域中也可以應(yīng)用，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

1 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)目前的現(xiàn)狀和必要性

無人航測(cè)技術(shù)是目前我國在進(jìn)行公路地形測(cè)量的過程中所選擇應(yīng)用的一種新型的公路地形的測(cè)量技術(shù)，由于其自身具有很多優(yōu)點(diǎn)，目前在我國的公路地形測(cè)量過程中應(yīng)用的十分廣泛。利用無人機(jī)技術(shù)來進(jìn)行公路地形的測(cè)量，可以有效的保證在進(jìn)行測(cè)量的過程中盡可能少的出現(xiàn)誤差，并且與以往的人工測(cè)量相比較，其所用時(shí)更少，需要的人力更少，能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量出我們所需要的數(shù)據(jù)。目前我國在進(jìn)行無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的過程中，其主要的步驟是對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的布設(shè)、對(duì)無人機(jī)的相機(jī)進(jìn)行檢校、航空拍攝、正射影圖的制作、可視模型的制作，這些步驟的準(zhǔn)確進(jìn)行對(duì)于整個(gè)測(cè)量的結(jié)果的準(zhǔn)確性都有著十分重要的作用和意義?，F(xiàn)階段來看，我國在無人機(jī)航測(cè)公路地形這一技術(shù)的發(fā)展過程中，在進(jìn)行操作的時(shí)候存在一些還需要進(jìn)一步去完善和改進(jìn)的地方，只有將這些問題進(jìn)行有效的解決，才能夠更好的在我國的公路地形測(cè)量中應(yīng)用和發(fā)展無人機(jī)航測(cè)技術(shù)。目前來看在我國應(yīng)用無人機(jī)檢測(cè)技術(shù)中所存在的問題主要有：

（1）像控點(diǎn)的布設(shè)以及相機(jī)的檢校。目前來看，在進(jìn)行施工的過程中對(duì)于像控點(diǎn)的布設(shè)以及相機(jī)的檢校存在著較大的問題，在進(jìn)行像控點(diǎn)的確定過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)位置不夠精確這一問題，像控點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性是保證無人機(jī)在進(jìn)行攝影的過程中能否以最佳的角度進(jìn)行攝影的最為主要的一個(gè)因素，只有對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的布設(shè)，才可以真正的提高無人機(jī)測(cè)量的結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）航空攝影過程中像素不夠穩(wěn)定。目前來看，在進(jìn)行航空攝影這一過程中，其主要存在的問題就是無人機(jī)所使用的相機(jī)其自身的像素以及攝影的效果不夠清晰，如果所拍攝出來的圖像其自身的影像不夠清晰和明顯，那么在工作人員進(jìn)行公路地形的分析過程中就容易出現(xiàn)分析錯(cuò)誤這一問題。

（3）可視模型的制作出現(xiàn)問題。在進(jìn)行無人機(jī)航測(cè)公路地形的測(cè)量時(shí)，通過攝像所呈現(xiàn)出的正射影圖，以及在利用正射影圖以及其分析之后數(shù)據(jù)來制作可視模型，在進(jìn)行可視模型的制作過程中，其最為重要的一點(diǎn)就是選擇可視模型的材料，由于可視模型的主要目的是對(duì)整個(gè)公路的外在特點(diǎn)進(jìn)行分析和考察，所以其所選用的材料需要盡可能的去體現(xiàn)出在當(dāng)下情況公路自身的地形特點(diǎn)，以及土壤的特點(diǎn)，并且需要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂虻榷喾N數(shù)據(jù)，只有在這樣的情況下所制作出的可視模型才是最有利于工作人員對(duì)公路地形進(jìn)行測(cè)量和分析的，同時(shí)還能有效的保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)也只有這樣的可視模型其所分析出的數(shù)據(jù)對(duì)于提高整個(gè)公路地形的測(cè)量結(jié)果才是有意義的。

現(xiàn)階段只有不斷的完善和發(fā)展我國的無人機(jī)航測(cè)公路地形技術(shù)，才能更好的幫助我國在公路施工技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國的公路施工技術(shù)帶來新的活力。

2 如何利用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行公路地形測(cè)量

2.1 相機(jī)的檢校與像控點(diǎn)的布設(shè)

在當(dāng)下使用無人機(jī)技術(shù)來進(jìn)行航測(cè)的過程中，其最為重要的工作之一就是在使用前對(duì)無人機(jī)的像控點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，并且需要對(duì)無人機(jī)中的相機(jī)進(jìn)行檢校，所謂像控點(diǎn)的布設(shè)其主要指的就是在進(jìn)行拍照之前將無人機(jī)需要拍照的位置進(jìn)行固定。由此可見，無人機(jī)的像控點(diǎn)布設(shè)對(duì)于無人機(jī)所拍攝的公路的地形質(zhì)量有著非常直接的影響，如果像控點(diǎn)布置出現(xiàn)錯(cuò)誤，那么無人機(jī)所拍攝出的照片就失去了分析的意義。目前來看，在我國當(dāng)前無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的發(fā)展過程當(dāng)中，對(duì)于無人機(jī)的像控點(diǎn)布布設(shè)問題其布設(shè)的準(zhǔn)確度還需要我們對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的完善和提高。在對(duì)像控點(diǎn)布設(shè)準(zhǔn)確度進(jìn)行提高的過程中，其最為有效的一個(gè)措施就是利用我國的先進(jìn)且科學(xué)的衛(wèi)星定位這一技術(shù)，應(yīng)用這一技術(shù)可以更加精準(zhǔn)的將無人機(jī)的像控點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)。在無人機(jī)的像控點(diǎn)布設(shè)結(jié)束之后，需要做的就是對(duì)無人機(jī)的相機(jī)進(jìn)行檢校，在一次測(cè)量的過程中，需要將本次所用的所有的無人機(jī)攝像的相機(jī)來進(jìn)行一個(gè)全面的檢校，只有這樣才能保證無人機(jī)相機(jī)的工作效率，并且可以有效的保證好無人機(jī)相機(jī)的攝像質(zhì)量。對(duì)于無人機(jī)相機(jī)測(cè)量技術(shù)來講，相機(jī)檢校這一環(huán)節(jié)是最為基本的環(huán)節(jié)，但是也是十分重要的，如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么其他的環(huán)節(jié)必然出現(xiàn)錯(cuò)誤，這就要求了校驗(yàn)人員在工作的時(shí)候十分的認(rèn)真和負(fù)責(zé)，保證其相機(jī)的高質(zhì)量性，同時(shí)這也是保證利用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)來對(duì)公路的地形進(jìn)行測(cè)量并且準(zhǔn)確的去完成的必要內(nèi)容。

2.2 航空攝影

在對(duì)無人機(jī)的像控點(diǎn)布設(shè)確定完成之后，我們需要做的就是在其相應(yīng)的像控點(diǎn)上來進(jìn)行無人機(jī)的攝影工作。無人機(jī)的攝像工作是無人機(jī)航測(cè)過程中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，在進(jìn)行這項(xiàng)工作的過程中，首先要做的就是對(duì)無人機(jī)中的內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)行相應(yīng)的定位工作，保證內(nèi)部系統(tǒng)的定位沒有出現(xiàn)任何的問題，其次需要做的就是找到一個(gè)精確的、固定的像控點(diǎn)。在無人機(jī)到達(dá)之前所確定的像控點(diǎn)的時(shí)候需要做的是對(duì)無人機(jī)進(jìn)行多次的調(diào)試，直到確保無人機(jī)所拍攝的公路影像是完全清晰有效的，這樣無人機(jī)在之后的工作過程中所拍攝的影像才是有效的，可以進(jìn)行分析和處理的。在當(dāng)下的情況下，如果想要有效的提高無人機(jī)航測(cè)技術(shù)中的航空攝影水平，那么首先要做的就是提高無人機(jī)航測(cè)技術(shù)中的使用的相機(jī)的性能，只有所使用的相機(jī)的性能是完備的才能更好地保證相機(jī)所拍的公路地形是清晰且準(zhǔn)確的，清晰且準(zhǔn)確的圖像對(duì)于后期設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析和處理過程中是十分有幫助的，并且在進(jìn)行施工的過程中也可以更好的避免出現(xiàn)一些安全問題。

2.3 正射影像圖的制作

在進(jìn)行無人機(jī)航拍公路測(cè)量技術(shù)的過程中，無人機(jī)將已經(jīng)拍好的影像進(jìn)行自動(dòng)的上傳。將所接收到的圖紙利用正射影像圖以及相應(yīng)的軟件來進(jìn)行處理，可以在圖像經(jīng)過處理后得到改地點(diǎn)的準(zhǔn)確的方位元素，以及該影像所匹配的前方交會(huì)，同時(shí)還可以利用無人機(jī)航拍公路測(cè)量技術(shù)中所拍到的圖像得到大量的、有效的三維點(diǎn)，工作人員可以利用這些三維的離散點(diǎn)來對(duì)該地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，這樣通過人工的分析以及電子的處理可以獲取更多、更為有效的信息，進(jìn)而得到一個(gè)完全準(zhǔn)確的正射影像。在進(jìn)行公路施工工程的過程中正射影像圖的制作是整個(gè)公路地形測(cè)量中最為重要的一個(gè)因素，這一影像圖如果出現(xiàn)了問題那么整個(gè)測(cè)量都會(huì)出現(xiàn)問題，為了保證公路測(cè)量不出現(xiàn)問題，那么在這一個(gè)環(huán)節(jié)就必須要保證所得到的正射影像圖其自身的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性，只有這樣才能夠更好地、更加有效地對(duì)之后的工程進(jìn)行后續(xù)的測(cè)量、分析以及其他相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，而這些步驟中所得到的相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)于整個(gè)工程測(cè)量以及之后施工過程中都是具有十分重要的意義的。

2.4 進(jìn)行可視模型的制作

在進(jìn)行無人機(jī)航測(cè)的技術(shù)中利用航拍的影像可以得到正射影像圖，利用正射影像圖的制作過程可以得到我們所需要的三維圖像，而在進(jìn)行公路的測(cè)量和施工的過程中，三維圖像的存在對(duì)于我們對(duì)公路地形進(jìn)行全面的分析有著十分重要的作用和意義，如果三維圖像出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么我們?cè)谶M(jìn)行整體分析的過程中就容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以為了更好的去了解該公路自身的地形的特點(diǎn)，就需要我們將所得到的三維圖像進(jìn)行分析和制作，確保其自身可以進(jìn)行視化，也就是說利用三維圖像來進(jìn)行可視化模型的制作。利用我們所得到的可視化模型可以將正式的、準(zhǔn)確的、真實(shí)的影像數(shù)據(jù)映射到我們所需要的透視表面，然后需要設(shè)計(jì)者根據(jù)其當(dāng)?shù)刈栽O(shè)的各種自然信息以及當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境、公路所能負(fù)荷的最大承重量等多種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)虛擬的三維飛行。在進(jìn)行可視模型的制作過程中，不僅僅需要我們有準(zhǔn)確的、真實(shí)的、有效的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還需要我們?cè)谥谱髂Ｐ偷倪^程中十分的認(rèn)真，確保模型的準(zhǔn)確度，在現(xiàn)階段來看我國對(duì)于模型的制作技術(shù)也有著十分高的要求，并且可視模型無論是在公路的施工過程中，亦或是在公路地形的測(cè)量中，都具有著十分重要的利用價(jià)值。

3 結(jié)語

根據(jù)本文所述可以知道，目前在我國的公路測(cè)量中使用無人機(jī)來進(jìn)行航拍這一檢測(cè)方式相對(duì)于較多，這種新型的技術(shù)在我國的道路施工的過程中為我們提供了很多的便利，但是目前來看無人機(jī)航拍技術(shù)還是存在一些不成熟，這就需要我們更多地進(jìn)行實(shí)踐，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，才能更好的為我國的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。同時(shí)也需要國家為此培養(yǎng)出更多具有專業(yè)知識(shí)的人才，幫助我國整體進(jìn)行發(fā)展。

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