無(wú)人機(jī)在城市規(guī)劃測(cè)量中的應(yīng)用分析

文/陳榮祿 遼寧萬(wàn)朋測(cè)繪地理信息科技開(kāi)發(fā)有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作也在不斷強(qiáng)化，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行測(cè)量工作，而地域環(huán)境的不同會(huì)直接影響測(cè)量工作的開(kāi)展，當(dāng)前，大范圍的測(cè)量工作和點(diǎn)差一般都是使用無(wú)分級(jí)進(jìn)行高空測(cè)量的，通過(guò)一系列科學(xué)手段進(jìn)行成圖。對(duì)于地形圖精準(zhǔn)度要求比較高的工程，一般都要使用低空航測(cè)來(lái)進(jìn)行。所以，一般使用無(wú)人機(jī)更加安全和便利，所拍攝出來(lái)的相片再經(jīng)過(guò)一系列科技手段轉(zhuǎn)變成地形圖，其能給各類(lèi)不同的工程項(xiàng)目提供多種比例的地形圖，以滿(mǎn)足城鎮(zhèn)規(guī)劃等的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要。

1、簡(jiǎn)述無(wú)人機(jī)參與測(cè)繪工作的發(fā)展過(guò)程

自從1980年以來(lái)，國(guó)際上就已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)將無(wú)人機(jī)運(yùn)用到了城市基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃測(cè)量工作當(dāng)中。在GPS開(kāi)放使用之前，無(wú)人機(jī)職能使用遙感技術(shù)來(lái)操縱飛機(jī)來(lái)測(cè)量。可是最近幾年，伴隨無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)在測(cè)量領(lǐng)域中成為一支新秀。

國(guó)內(nèi)的城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃測(cè)量工作起步比較晚，可是在國(guó)家的大力支持與不斷創(chuàng)新之下，召開(kāi)很多次無(wú)人機(jī)相關(guān)的航測(cè)推廣會(huì)議，城市基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃測(cè)量工作獲得巨大發(fā)展。目前為止，國(guó)內(nèi)的無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)就已經(jīng)不止100套了，并且其在未來(lái)更會(huì)不斷向更層級(jí)城市當(dāng)中進(jìn)行推廣，當(dāng)前我國(guó)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)已經(jīng)能夠應(yīng)對(duì)很多較為復(fù)雜的地形，在惡劣的天氣與復(fù)雜的地形、地貌當(dāng)中，都能夠精準(zhǔn)而實(shí)時(shí)地采集相關(guān)測(cè)量信息，而且，我國(guó)很多無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工作中的應(yīng)用已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。

2、使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪工作具有的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)應(yīng)用于測(cè)繪工作中，通常都是用來(lái)進(jìn)行國(guó)土測(cè)繪、檢測(cè)環(huán)境、農(nóng)林應(yīng)急救災(zāi)、線路選擇設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域。值得肯定的是，無(wú)人機(jī)正在逐漸代替有人機(jī)以及衛(wèi)星的成像技術(shù)，并且，在未來(lái)，測(cè)繪無(wú)人機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用匯變得更為廣泛。

在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的測(cè)繪工作中，無(wú)人機(jī)具有其他設(shè)備無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

2.1 性?xún)r(jià)比

通常有人飛機(jī)進(jìn)行測(cè)繪工作所需要耗費(fèi)的成本較高，其中不但包含云層的限制，空域的管理，更包含人工所花費(fèi)的成本等。可是當(dāng)前測(cè)繪工作中所使用的無(wú)人機(jī)一般都是10萬(wàn)到100萬(wàn)不等，但是就沒(méi)有其他的費(fèi)用支出了。而且無(wú)人機(jī)能夠多次、反復(fù)使用，除了遭遇極為惡劣的天氣或者是重大的安全事故，不然一般都是不會(huì)損壞的，并且其成像也比衛(wèi)星更加清晰。

2.2 便捷性

無(wú)人機(jī)一般都比較小，其在運(yùn)輸過(guò)程中極為便捷，使用常規(guī)貨車(chē)就能夠進(jìn)行運(yùn)輸，并且在進(jìn)行拆裝的時(shí)候也非常簡(jiǎn)單，只需要30分鐘左右就能安全、調(diào)試完畢。而且，其已經(jīng)不再局限于滑起，一般直升、彈射就能飛起，更加方便了。

3、城市規(guī)劃建設(shè)中無(wú)人機(jī)的應(yīng)用

3.1 測(cè)量區(qū)域的自然情況

通常進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域要先進(jìn)行擬定，之后要依據(jù)當(dāng)?shù)刈?hù)、氣候、公路、水庫(kù)、海拔等的情況進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃。

3.2 無(wú)人機(jī)測(cè)量過(guò)程當(dāng)中所使用的工具參數(shù)

所說(shuō)的測(cè)量的影像信息，是無(wú)人機(jī)經(jīng)過(guò)航拍得到的一組數(shù)據(jù)，依據(jù)航拍的面積選擇具體的工具參數(shù)，比如60KM 的面積，就需要使用SDV-4561的相繼，其像素是2000萬(wàn)，使用的是廣角鏡頭，分辨率是1920＊1080，所使用的測(cè)量?jī)x是RTK。

3.3 無(wú)人機(jī)航拍

依據(jù)之前已經(jīng)擬定好的航行軌跡進(jìn)行起飛、航拍、降落等操作。航行軌跡規(guī)劃中要使用A＊的計(jì)算法，柵格通常為1KM ，這樣能夠保證較好的飛行效果，更能將當(dāng)?shù)卣鎸?shí)的地形數(shù)據(jù)信息等反映出來(lái)。

3.4 布置像控點(diǎn)

無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍攝影測(cè)量控制加密與測(cè)量工作的基礎(chǔ)就是像控點(diǎn)，像控點(diǎn)的數(shù)量與精準(zhǔn)度對(duì)于無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)而言是極為關(guān)鍵的。在這里暫擬無(wú)人機(jī)的飛行比例是1：10000，所要測(cè)量的區(qū)域是10KM ，擬定十個(gè)像控點(diǎn)。因?yàn)橐M(jìn)行測(cè)量的區(qū)域比較平坦，所使用的像素點(diǎn)其高度與平面差都不高于20厘米。像控點(diǎn)都用標(biāo)靶板進(jìn)行標(biāo)記。

3.5 在空中進(jìn)行三角測(cè)量

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中要進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候一般都使用航帶法，把要拍攝的立體圖像和所要構(gòu)成模型都連接起來(lái)，組成航帶模型，之后再把單獨(dú)的模型組建成航帶模型，這樣就能組建成一個(gè)航帶自由網(wǎng)，再將這個(gè)航帶自由網(wǎng)當(dāng)成是一個(gè)完整的模型進(jìn)行定向。單個(gè)的模型在轉(zhuǎn)變成為航帶模型的時(shí)候，單個(gè)模型中一旦出現(xiàn)誤差就會(huì)逐級(jí)下傳，誤差的累積最終會(huì)導(dǎo)致航帶模型的嚴(yán)重扭曲，這樣以來(lái)，在航帶模型被組建完成之后，一定要矯正航帶模型，這樣最終才能計(jì)算得出加密點(diǎn)具體的坐標(biāo)位置。在對(duì)航帶模型進(jìn)行非線性矯正的時(shí)候，可是用航帶法區(qū)域網(wǎng)平差來(lái)進(jìn)行。

最后依據(jù)航拍前已經(jīng)擬定的比例要求，對(duì)城市區(qū)域進(jìn)行測(cè)量與統(tǒng)計(jì)，最大的誤差允許在30厘米，這樣才能基本上滿(mǎn)足城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中的測(cè)繪要求。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)在項(xiàng)目工程測(cè)量工作中的推廣應(yīng)用，特別是在公路等基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)量工作中的運(yùn)用。其成本消耗較低，一般的勘測(cè)單位都能夠接受，不需要再委托第三方進(jìn)行航測(cè)，本單位就能夠阻止進(jìn)行，并且有很強(qiáng)的時(shí)效性，可開(kāi)展有針對(duì)性的側(cè)劉昂工作，因?yàn)閿?shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，影響處理技術(shù)在不斷簡(jiǎn)化，更多設(shè)計(jì)部門(mén)開(kāi)始使用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)道路工程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，科技的不斷進(jìn)步，設(shè)計(jì)規(guī)劃部門(mén)也會(huì)逐漸脫離野外實(shí)地勘測(cè)采集數(shù)據(jù)的時(shí)代，以前的測(cè)量方式終將替代。項(xiàng)目工程的測(cè)量工作會(huì)變得更加精準(zhǔn)而簡(jiǎn)化，工程設(shè)計(jì)也會(huì)變得更加優(yōu)化，其不但能夠節(jié)約投資，更能依據(jù)精準(zhǔn)的地形圖進(jìn)行合理規(guī)劃。