論無人機航測技術在工程測量中的應用

趙林飛

【摘 要】隨著科學技術水平的提高，我國工程測量中無人機航測技術的應用也越發成熟，下面文章對無人機航測技術的應用優缺點進行分析，并探討其在工程測量中的應用。

【關鍵詞】無人機航測;航測技術;工程測量;測量技術

隨著科技的不斷進步經濟的不斷發展，無人機航拍技術在在各行各業中得到了廣泛的使用，特別是工程測量專業，這項技術深受人們的喜愛。無人機技術的應用，不僅能將測量工作的效率進行大大的提升，還能使采集數據信息更加準確，保障工程的順利進行。在未來，無人機戰略將是發展的必不可少的一部分。希望通過本文加深對于無人機知識的了解，推動無人機技術的進步與發展。

1、無人機航測相關概述

1.1無人機航測技術分析

近年來，采用航空遙感方式進行無人機的航測技術的實施，得到了十分理想的航測效果。研究熱點圍繞無人機航測技術的發展和應用展開，從無人機攝影系統組成到無人機航測實際應用等方面，包括對無人機航測技術的研究工作進行了理論探索，取得很多研究成果。運用無人機進行航測，是將無人機作為平臺進行航攝系統的運行，使用小型影像傳感器以及衛星導航等進行協議操控。無線通信技術應用在無人及行測過程中，對地面影像進行獲取。這種航測設計系統的運行具有很多優勢，它不會受到外部環境的影響，分辨率更高、作業周期短且成本較低，獲取的數據更加精確。因此，在工程農業軍事等領域都獲得了廣泛的應用。無人機航空測量技術的發展，在空間數據的獲取和處理上具有更大的優勢，同時，通過不斷提升遙感數據分辨率等具有自主知識產權的國有化生產條件，使得航測的成本也大大降低。

1.2無人機航測系統的優點

無人機航測技術和其他事物一樣，具有自身的優缺點。從優點角度分析，無人機航空測繪的成本相對較低，在對相關的區域進行測繪獲取數據時，全程都是由無人機完成的，不需要人員進行實際測繪，使得測繪過程可以更加快速地展開，同時也不需要在無人機上安裝其他的安全和駕駛設備，從整體上來講，無人機資金投入較少，占地空間小。無人機航空測繪技術使用起來比較靈活，它可以實現對自然災害的區域進行圖像采集，獲取最新的數據和圖像信息。在一定的區域發生自然災害后，通常有很多未知因素存在，所以不便于人員直接進入相關區域進行偵查，這可能導致災區信息傳導過程出現延遲的情況，相關的事故處理人員也無法部署針對性的救援方案。而無人機受外界環境的影響較小，本身又比較小巧靈活，所以可以直接進入到災區獲取事故信息，無人機航測時間一般比較短，反應靈敏，對災后救援的有效開展起到很好的幫助作用。無人機在進行航空測繪時，一般飛行高度要求比較低，這也就為獲取的數據的準確性提供了有力的保障，因為一般情況下，飛行高度越高，數據誤差也就越大，因此可以說無人機航測技術充分改善了航測的影像精度，尤其在對局部的圖像信息進行獲取時，無人機技術具有更多的優勢。無人機在進行測繪時，一般都是低于云層的，因此多云的天氣不會影響測繪過程。當然，無人機航測過程也存在一定的缺陷，比如無人機的安全性問題，也就是說無人機在航行過程中沒有足夠的安全保障設施，比較容易出現一些故障對測繪工作的進行造成影響，故障后的應急預案也是缺失的，如果無人機出現一定的故障，那么測量數據的準確和真實性就無法保證。而且無人機的穩定性也相對較差，因其結構簡單，材質比較輕，所以在遇到大風天氣時，可能會出現機身偏離甚至墜機的現象，那么也就會嚴重影響測繪的數據[1]。

2、無人機航測技術在工程測量中的應用

2.1低空測量

小型無人機測量技術是近些年剛剛發展起來的技術，這種技術為測量工作提供了新的思想和方法。這項技術也得到了廣大民眾的認可。但是，在小型無人機使用的過程中，技術難關依舊沒有攻克。例如，在無人機低空航拍的過程中，為了保證測量結果的準確性我們要檢查無人機和周圍環境的安全，像雷雨天氣，沙塵暴天氣都不利于無人機的正常使用，所以在無人機的使用前，必須為無人機的飛行提供安全的使用環境。其次，在使用前要對整個無人機系統進行全面的檢查，檢查一下系統是否正常運行，各種相應的設備是否存在異常，確保無人機在低空作業中不出現技術上的偏差。接下來要對無人機上的攝像設備進行檢查，因為影像結果直接影響測量數據的準確性。最后在進行數據總結要核對比例尺，對不同地形（山地，盆地，峽谷，地貌，河流）比例尺進行掌握，即數據計算，得到最終的測量結果。同時在無人機航拍技術的使用上一定要嚴格的遵守各種工作流程確保高精度的工作測量[2]。

2.2空中三角測量和精度分析

雖然說無人機航空測量技術具有覆蓋面積廣的特點，但是在實際的航空拍攝過程中常出現地面控制點達不到要求或者較小區域的部位，達不到最終的航測要求，此時需要進行空中三角測量技術進行校正工作。空中三角測量技術可以有效的彌補上述不足之處，是建立在對影像外的方位元素進行準確預算，再結合相應的軟件將干擾因素剔除，可以有效的提高測量精度，對地形條件較差區域的航測結果有明顯的改善。測量精度是判別測繪結果能否滿足工作需求的最本質的依據，而精度高低的分析要根據無人機航測技術和所采集的數據進行對比分析，如無人機的飛行高度、數據采集和計算等方式。

2.3大比例尺地形圖繪制

無人機航測系統能夠發揮其獨有優勢，實現航空數碼獲取等工作。通過無人機平臺對被測區開展航空拍攝，進行信息采集，獲取相關的影像資料。根據所拍攝的地形特點，運用數碼相機的功能，對航線進行不斷優化設計，保障拍攝的影像具有較高的質量和分辨率。在相片的控制測量上，采取區域中增加平高點的方式，利用GPS靜態技術和RTK技術，進行平面坐標的測定，采用GPS曲線將徒工水準點進行測定。在業內的測圖上進行相應的地形的數據收集，做好標記。對地面進行航測，技術要求需要直接用圖示符號方式進行標注。采用數字化技術，按照CASS軟件提出數據標準，對需要的數字地形圖進行編輯，獲取清晰度高、質量好的最佳圖像。在航空攝像上，通過無人機平臺上的數碼相機搭載的方式，獲取更多的高質量航攝相片[3]。

2.4無人機航測的內業處理

無人機航測的內業處理主要包括數據準備和數據解算。在數據準備的階段過程中，將無人機航測的數據導出來。然后對航拍的位置和影像數據進行相關的處理，調整整個航向和旁向的傾斜角等等工作，最后對航測的數據進行整理，根據之前的控點布設，對工程中的具體坐標進行確定。在數據解算階段過程中，需要在工程新建的項目環節中，導出無人機航測的相關數據，并根據數據建立位置的具體坐標圖，從而與工程的實際位置進行相匹配;然后對相應的參數設計進行嚴格的處理和規劃，根據控制點的位置選擇合適的坐標體系，最終完成DOM數據處理。

3、結語

綜上所述，無人機航測技術通過多年的發展取得了一定的成績，它是遙感測繪技術的一項創新，應用價值極高。無人機航測技術存在很多的優點，缺點也是不可避免存在的，那么需要相關人員對無人機航測技術進行深入研究，充分發揮無人機航測優勢為工程測量提供良好的技術支持。

【參考文獻】

[1]張寧寧，顧利紅，董丹丹.無人機航測技術在礦山測繪中的應用分析[J].世界有色金屬，2018（15）：229+231.

[2]王生新.無人機航測技術在礦山地籍測量中的應用初探[J].世界有色金屬，2018（07）：285+287.

[3]張穎秋.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用[J].中國非金屬礦工業導刊，2015（05）：59-62.