無人機低空攝影測量技術在水利工程測量中的應用探究

陳斌

摘 ? 要：現代化遙感技術的應用與發展，使得無人機在各行各業中的應用程度不斷提升，也在許多工程領域發揮了不可或缺的作用。無人機低空攝影測量技術指的是在1000m以下的航程中，利用無人機的數字化航空攝影技術將地面情況進行拍攝和反饋，可以在應急救災、文物考古、工程建設等方面發揮十分重要的作用。飛行平臺、飛行導航、飛行控制系統是無人機低空攝影測量技術應用的主要依托，在水利工程測量的過程中也有著十分重要的應用，水利測量的效率和精度可以進一步進行提升，應用方面的實際價值也十分廣泛。

關鍵詞：無人機;低空攝影測量技術;水利工程;測量

1 ?引言

無人機低空攝影測量技術應用的過程中，根據駕駛方向的不同和測量應用能力的不同上進行不同方面、不同層次的數據監測的工作，目前的測量技術上可以進行具體地理數據的獲取，但是衛星檢測技術不能在回歸周期、飛行高度方面進行及時、和全方位的相應。另外，有人機系統需要在人工控制的情況下進行實際的操作，測量的成本也就大大提升，而無人機測繪技術則具有更高的靈活性和更低的成本，使得測繪技術有了更大的提升。

2 ?無人機攝影測量系統

無人機是一種小型的可以遙控的飛機，飛機上搭載了具有較高分辨率的攝像頭，將飛機飛行過程中的事物進行拍攝，從而將圖片或者是數據信息進行相應的反饋。利用了GPS導航系統和遙感技術對于其進行控制，無人機的飛行高度可以到達至少離開地面300m的位置上，工作人員在地面上進行相應的操作，增加了拍攝的精度。無人機將拍攝和獲取的數據記錄在光柵影像中，然后傳輸到電腦中，電腦可以進行后續的應用和處理。這個過程在目前許多工程和工作中有著快速的應用，尤其是無人機低空攝影測量技術在水利工程的測量中有著更好的應用。因為水利工程的特殊性，進行實地測量工作的難度和人為測量的危險程度都比較大， 而利用無人機進行低空拍攝的工作能夠保證水利工程的順利進行，有助于更為精準的工作。

3 ?使用無人機低空攝影測量技術的流程

無人機低空攝影測量技術主要分為了控制測量、低空攝影測量、業內數據處理、生產產品等四個步驟進行，在整個流程中最為關鍵的環節是包括了相機檢校、航線設計、圖像處理、量測影響、空三加密、提取DEM、生成DEM，以及生產DLG幾個部分。在相機檢校的過程中主要是進行鏡頭松動和空三精度方面的控制工作，由專業的檢校單位對于這部分進行工作，從而保證技術使用的精準性。航線設計的工作通過無人機的自帶軟件對于航線進行設計和調整，尤其在飛行的姿態方面進行控制。圖像處理的工作則是利用影響處理的軟件對于高清的相片進行處理的工作，尤其是對于色彩方面進行處理。量測影響主要是在專業的軟件中進行同名點的匹配工作，空三加密是根據少量的野外控制點進行室內控制點的加密，保證位置的精準性。

水利工程中對于地理地勢環境比較復雜的區域，人工測量的工作難度非常大，而無人機低空攝影測量技術就有著比較好的應用，在必要數據的獲取過程中可以更加精準的進行，使得原本人工測量工作的精準性進行提升，危險性得到了控制，保證了水利工程施工過程中的人員安全。將無人機低空攝影測量技術應用在水利工程測量的過程中，施工和設計的精準化程度進行了提升，也將施工進度進行了保證。在具體的測繪工作的過程中，帶有高分辨率的攝像頭進行無人機的操控，在指定的高度與位置上進行了相關地形地貌、地質情況、水流情況進行分析，然后控制無人機回到指定的位置，將其中的數據輸入到計算機中進行內業處理的工作，形成完整的測繪成果圖，也就可以為水利項目的進行起到保證性的作用。

4 ?無人機低空攝影測量技術在水利工程測量中的應用

4.1 ?控制測量中的應用

在水利項目中應用無人機低空攝影測量技術就需要做好先行的影像控制工作，然后開展航測工作。第一，在工作的過程中根據測繪對象的基本情況，進行坐標的設置工作，使用四等面進行高程的控制，然后將3個C級平面控制點和2個Ⅱ級的高程點進行聯測，在整體區域范圍內進行8個控制樁設置。第二，在具體的測量的環節中，要在相應測量標準的基礎上進行同步和異步的操作，監測點和測量斷面都需要進行參數的測量。

4.2 ?航空攝影的應用

無人機低空攝影測量技術目前主要的設備是大疆無人機，在其中需要進行航高、航線、飛行數據等方面的布置工作，然后將測量工作的精準性進行提升。設計航線的過程中需要將控制軟件進行深度的利用，做好航向的定向重疊的設置工作，充分考慮到飛行的安全和飛行的特殊性，將區域網布點法進行科學的布局。一般而言，區域內的布設控制點的數量為23個左右，布控點的設置需要在平坦的位置進行，避免比較顯眼的突出的事物，使得無人機拍攝和處理工作更加的方便。

4.3 ?無人機采集影響的內業數據處理技術

無人機低空攝影測量技術的內業數據處理技術中，需要利用以下幾個技術進行實現：第一，影像糾偏處理技術，由于無人機低空攝影測量技術采集到的影像會受到地面高度差和拍攝角度的影像，直接進行使用將受到畸形的影響，尤其是在相片的邊緣位置，無法進行清晰的辨認。因為圖像上的每一個點都具有著不同的拍攝比例，因此拍攝圖片需要進行影像糾偏處理的工作，通過相機內方位元素進行計算和相應的分析工作，做好相片變形的處理工作，從拍攝圖像的正中心開始將投影的圖像進行處理。第二，空三加密處理技術，在當前的應用過程中空三加密的軟件處理的步驟基本相同，包括了在其處理的過程中應該進行標準化步驟的處理工作，將整體的圖片精準度進行提升。第三，DLG生產技術。此技術應用的過程中，是將數字線畫圖生產，也是無人機低空攝影測量技術最終呈現的數據成果。在其中需要利用專業化的軟件進行DEM、DOM數據的生成，也在此基礎之上將三維的數據處理軟件進行深度的捕捉，實現同步生產的工作。

4.4 ?水利工程測量的外業調查調繪技術

（1）建筑物測量，水利工程測量的過程中，利用無人機低空攝影測量技術可以對于工程中一些重要的區域進行補充性的測量，提升測量工作的精度，滿足實際工程的要求。例如，在水庫壩頂高程等重要的位置進行測量。（2）在地形圖繪制的過程中，可以結合專業化的軟件進行影像的拼接的工作，對于測量區域內的事物和相關的地形中，做好建筑物屬性、通訊電力設置、電力線路、道路、交通設施等實際的測量工作，以為后期的工作奠定堅實的基礎。

4.5 ?無人機低空攝影測量技術在水利工程測量中應用的注意事項

使用無人機低空攝影測量技術進行水利工程測量的過程中，由于無人機是在低空飛行的過程中進行測量，因此需要避開軍事區域和民航取區域。而在實際的工作過程中，無人機低空攝影測量技術使用過程中和專業的測繪隊伍中，都會與保險公司進行相應的合作，給予一定的保護，降低使用過程中的安全損失，降低不必要的損失。

5 ?結論

綜上所述，無人機低空攝影測量技術的飛速發展，給我國水利工程中更為精準化的測量奠定了堅實的基礎。無人機的使用使得原本具有一定危險性和難度，無法保證施工人員的安全，無人機技術使得人員安全得到了保證。但是在目前的發展過程中而言，無人機技術相對而言不夠成熟，無人機操作水平、無人機運行的外界環境，都無法發揮真正的優勢，還需要進行不斷地探索和提升。不斷地進行無人機應用條件的改善，充分發揮無人機低空攝影測量技術的優勢，促進水利工程質量的提升。

參考文獻：

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