無人機在測繪工程中的應(yīng)用

謝長羽

摘? ? 要：近幾年無人機遙感技術(shù)日益成熟，給各行業(yè)的發(fā)展帶來新的契機。尤其是建筑行業(yè)，利用無人機技術(shù)進行工程測繪，能夠有效解決傳統(tǒng)測繪方式存在的弊端，提升測繪工作的質(zhì)量。本文對無人機在測繪工程中的應(yīng)用進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：無人機;測繪工程;應(yīng)用

1? 引言

現(xiàn)如今經(jīng)濟社會高速發(fā)展，人們的生活水平也在日漸提升，城鎮(zhèn)化腳步發(fā)展腳步不斷加快，在此背景下工程建設(shè)項目數(shù)量日漸增多，規(guī)模也在不斷擴大，工程建設(shè)質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點問題。而工程建設(shè)質(zhì)量與工程測繪工作密切相關(guān)，為了更好地保證工程建設(shè)質(zhì)量，必須要充分重視工程測繪工作。

2? 無人機測繪系統(tǒng)組成

無人機測繪系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件包括無人機飛行器、無人機動力供給系統(tǒng)、電力能源調(diào)節(jié)裝置、無人機槳翼及高清攝像機等，軟件由無人機控制系統(tǒng)、飛行器操作、軟件系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、無線電遙控系統(tǒng)、圖像處理軟件等幾部分組成。無人機的材質(zhì)大多采用合金鋼、碳纖維、玻璃鋼等材料制成，在機身上安裝電池單元、任務(wù)輸入單元、降落傘艙，并在機身上配備高清攝像機。根據(jù)無人機槳翼的形式，無人機主要分為固定翼和四旋翼無人機。

3? 無人機技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1? 信息處理迅速

技術(shù)人員利用無人機對目標區(qū)域進行測繪時，可以敏銳的捕捉各類目標對象，提高測繪結(jié)果全面性。在以往的測繪工作中，時常出現(xiàn)范圍領(lǐng)域不明確等問題，難以保障測繪工作的精準程度。而無人機配備了高分辨率的攝像設(shè)備，能夠?qū)δ繕藚^(qū)域進行更加全面精準的信息采集，為測繪人員提供完善的技術(shù)支持。

3.2? 具有較高的開放性

在開展實際的工程測繪工作時，采用單一的遙感技術(shù)無法保證測繪工作的實施效果。技術(shù)人員需要將無人機遙感技術(shù)與常規(guī)的遙感技術(shù)進行緊密結(jié)合，利用無人機技術(shù)的可拓展性來提高應(yīng)用效果，真正做到優(yōu)勢互補，解決單一遙感技術(shù)存在的弊端，滿足實際的工程測繪需要。

3.3? 提高效率

在應(yīng)用無人機遙感技術(shù)過程當中，配合應(yīng)用有關(guān)軟件，可以快速及時的處理相關(guān)數(shù)據(jù)，進而保證工作效率，獲取更加準確的測繪數(shù)據(jù)，無人機遙感測繪過程當中，受到的外界影響因素較小，惡劣的天氣條件下，也能開展相應(yīng)的測繪工作，大大提高了測繪工作進度，相比過去傳統(tǒng)的無人機，現(xiàn)代無人機有著更長的續(xù)航能力，極大地保障了工作效率。

4? 無人機測繪技術(shù)的功能

對于無人機測繪技術(shù)來講，該技術(shù)的基礎(chǔ)是空中航測技術(shù)，航測技術(shù)在進行空中測繪的過程當中，對于測量結(jié)果有著較大的影響，只有保證測量結(jié)果的精確度才能夠為后續(xù)的地形圖的繪制提供精準的數(shù)據(jù)支持。而對于無人機航測系統(tǒng)來講，該系統(tǒng)主要包括三大結(jié)構(gòu)，分別是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、空中控制系統(tǒng)以及地面控制系統(tǒng)。在這三個控制系統(tǒng)當中，空中控制系統(tǒng)能夠控制無人機飛行的高度和飛行的航線，對于無人機后續(xù)的工作開展，有著非常重要的影響。對于空中系統(tǒng)來說，在實際的應(yīng)用過程當中會涉及到各種傳感系統(tǒng)的應(yīng)用，通過傳感系統(tǒng)能夠使通信信號便捷高效的進行傳輸，提高工作效率。對于無人機來講，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)會對無人機所測量到的各種數(shù)據(jù)信息進行收集存儲，以后再將所存儲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C當中，利用計算機進行數(shù)據(jù)的分析和整理，從而完成后續(xù)的測繪工作。

5? 無人機技術(shù)在地形圖測繪工作中的應(yīng)用

5.1? 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)收集是工程測繪的重中之重，對于工程決策工作影響極大，而在測繪工程開展過程當中，利用無人機遙感技術(shù)開展測繪工作，可以更加精準的收集相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)預(yù)定航線無人機開展飛行，技術(shù)人員應(yīng)當對無人機飛行的安全與測繪區(qū)域引起足夠重視。在開展無人機測繪工作當中，通過定位系統(tǒng)能夠精準地進行定位，并對相應(yīng)的坐標系統(tǒng)準確獲取，高效的開展測繪工作。在對測繪資料獲取之后，在開展二次檢測工作，確保數(shù)據(jù)檢查質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)完善性，更要保證其準確度，使無人機能夠更加全面精準的獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，提高測繪工作的效率與質(zhì)量。

5.2? 低空作業(yè)

在開展工程測繪過程當中，時常會遇到一些環(huán)境不良的條件，如在高山區(qū)域和低空區(qū)域開展測繪工作，這些都離不開無人機遙感測繪技術(shù)，無人機遙感技術(shù)飛行過程當中，不僅飛行速度比較快速，而且靈活度非常高，能夠較強的適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，確保自身安全飛行，效率高質(zhì)量的完成測繪工作，在應(yīng)用無人機技術(shù)開展測繪工作過程當中，工作人員還應(yīng)當對無人機低空遙感測繪技術(shù)不斷的調(diào)整與完善，增強其反應(yīng)能力，提高工作效率與作業(yè)水平。

5.3? 測繪數(shù)據(jù)處理

無人機測量的數(shù)據(jù)傳輸回計算機，建立測量區(qū)域控制網(wǎng)，通過正射影像實現(xiàn)矢量化，校核系統(tǒng)坐標點數(shù)據(jù)，確保無人機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的可靠性。該項目中礦山樹木較為茂盛，無人機測繪的點云數(shù)據(jù)為高層數(shù)據(jù)，所以需要對數(shù)據(jù)進行濾波，將影像測量數(shù)據(jù)的點云去除。采用LidarModel模塊對測繪數(shù)據(jù)進行濾波，得到測繪區(qū)點云數(shù)據(jù)的離地高度，將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格數(shù)據(jù)，構(gòu)造離地高度的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，應(yīng)用Raster軟件得到測繪區(qū)的地面模型。根據(jù)正射影像數(shù)據(jù)增加測繪區(qū)的特征地形數(shù)據(jù)，加載時輸入測繪現(xiàn)場的樹木高度，并注意測繪區(qū)內(nèi)的懸崖陡壁、溝渠、坡坎等，最終獲得礦山測繪的地形高程點。

5.4? 應(yīng)用的結(jié)果

在實際的測繪過程當中，相關(guān)人員利用控制系統(tǒng)控制無人機，借助預(yù)覽子系統(tǒng)能夠收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，提前的進行數(shù)據(jù)整合，將整合后的數(shù)據(jù)存儲到計算機系統(tǒng)當中，能夠有效地提高測繪數(shù)據(jù)的準確性。在實際的測量過程當中，還需要借助不同的測量軟件來進行測量。比如說，在實際的測量過程當中需要利用POS或GPS技術(shù)，這兩項技術(shù)能夠隨時隨地的將無人機所獲得到的數(shù)據(jù)進行記錄，同時利用所獲得到的數(shù)據(jù)建模型，并且將數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進行準確的分析，進行自動定向處理，這樣能夠為后續(xù)的工作奠定良好的基礎(chǔ)。對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理之后，可以通過無人機技術(shù)的定向標況對所獲得的影像進行識別和修正，就能夠得到更加準確的拍攝影像。在實際的地形圖測量過程當中，通過無人機技術(shù)能夠自動的提取定向點對已經(jīng)測量完成的地形圖進行校定，也能夠?qū)σ呀?jīng)測量完的地形圖進行自動的檢查。在校定和檢查的過程當中，如果發(fā)現(xiàn)定向點的分布存在偏差，或者是定向點的數(shù)量出現(xiàn)了問題，需要及時的進行重新測定，這樣才能夠保證最終的地形圖繪制的準確性。最后通過平差點對整體的地形圖進行計算，也能夠進一步的確定地形圖繪制精度。

6? 完善無人機技術(shù)的有效途徑

根據(jù)無人機的測繪實踐報告來看，一些傳統(tǒng)的無人機技術(shù)比較落后，搭載的傳感器精度有待于提升，直接影響到測繪工程的實際效果。如果傳感器精度較低，那么所拍攝到的圖像就失去利用價值，滿足不了測繪的需求。因，此相關(guān)研究機構(gòu)需要完善無人機技術(shù)的傳感器設(shè)置，要提高各類硬件設(shè)備的信息采集精度，并且要考慮測繪工作的實際情況，科學(xué)設(shè)置無人機的操作功能，適當延長設(shè)備的續(xù)航能力，為測繪工作者提供更加完善的技術(shù)支持。

7? 結(jié)束語

在當前的時代背景下，測繪工作者需要充分發(fā)揮無人機技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，要根據(jù)測繪工程的實際需求，選擇合適的無人機設(shè)備，搭載高分辨率的攝像裝置，對目標區(qū)域進行全方位的精準測量。同時，要根據(jù)實際經(jīng)驗，升級優(yōu)化無人機的功能設(shè)置，提升設(shè)備的性能，適應(yīng)各種環(huán)境下的測繪任務(wù)，保證工作的安全性和高效性。

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