無人機(jī)航測在山區(qū)水利測繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

田育菡 賈旭臻 邱 宇

（河南靈捷水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司，河南 南陽473000）

0 引言

山區(qū)水利工程是我國山區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，是解決山區(qū)工農(nóng)業(yè)用水需求的主要手段。測繪工程是山區(qū)水利建設(shè)工程的重要環(huán)節(jié)，只有將測繪工作做好整個(gè)工程才能繼續(xù)展開，所以，通過新型科學(xué)技術(shù)手段來保障測繪工程的效率及質(zhì)量具有十分重要的應(yīng)用意義。在無人機(jī)航測技術(shù)中，由于無人機(jī)技術(shù)可以更好的適應(yīng)更加復(fù)雜的山區(qū)環(huán)境，對于惡劣天氣環(huán)境的適應(yīng)能力也更強(qiáng)，所以無人機(jī)航測技術(shù)以其先天性的優(yōu)勢迅速在測繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。為了實(shí)現(xiàn)無人機(jī)航測技術(shù)的實(shí)際優(yōu)勢，使其發(fā)揮出應(yīng)有的應(yīng)用價(jià)值，需要在掌握無人機(jī)航測技術(shù)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行更加深入的討論和研究，創(chuàng)新山區(qū)水利工程測繪實(shí)施方式。

1 無人機(jī)技術(shù)在測繪工程中的優(yōu)勢體現(xiàn)

隨著人工智能技術(shù)、航空技術(shù)、鋰電池技術(shù)和新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)十分成熟并被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)、民用領(lǐng)域。無人機(jī)應(yīng)用所取得到巨大成果以及得到的充分認(rèn)可，都說明了無人機(jī)技術(shù)在應(yīng)用上的優(yōu)勢十分明顯。首先，無人機(jī)航測對于測繪地點(diǎn)選擇的靈活度高，傳統(tǒng)的山區(qū)測繪由于需要考慮到實(shí)地測繪的難度，往往需要盡可能的選擇地形地勢較好的測繪點(diǎn)，而無人機(jī)技術(shù)則完全不需要考慮這些問題，只需要確定被測區(qū)域有一小塊平整的土地可供無人機(jī)起飛和降落即可。由于打破了地形的限制，這使得測繪工程的實(shí)施可以更好的滿足目標(biāo)要求，測繪出來的精確度也會更高[2]。其次，無人機(jī)航測技術(shù)也可以更好的保證測繪任務(wù)的安全性，無人機(jī)較小的體積使其在飛行時(shí)更加靈活，在飛行的過程中可以穿梭于十分復(fù)雜的地形甚至是樹林中，可以通過降低飛行高度來獲取更加清晰的影像，這在很大程度上保證了測繪工程的效率和質(zhì)量。目前的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)十分成熟，無人機(jī)本身的飛行任務(wù)可以得到質(zhì)量上的保證，同時(shí)也節(jié)省了測繪成本。

2 山區(qū)水利測繪無人機(jī)航測的技術(shù)要點(diǎn)

盡管在上文中分析了無人機(jī)航測技術(shù)的多個(gè)優(yōu)勢，但是山區(qū)環(huán)境復(fù)雜，給測繪工作帶來的難度很大。比如在樹林生長十分茂盛的山區(qū)，無人機(jī)航測技術(shù)會面臨更大的困難，所以，掌握技術(shù)要點(diǎn)才是解決困難的關(guān)鍵所在，只有這樣才能有效的保障測繪工程的質(zhì)量。

首先，在無人機(jī)類型的選擇上，各個(gè)類型的無人機(jī)參數(shù)和性能都不盡相同，綜合成本因素和性能因素，合理的選擇無人機(jī)類型是工作的第一步。比如根據(jù)測繪工程的具體情況，無人機(jī)的類型首先要滿足飛行續(xù)航的要求，同時(shí)，無人機(jī)的起飛航攝過程要能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳絽^(qū)環(huán)境，各個(gè)傳感器的精度和靈敏度也需要得到一定的技術(shù)要求。在一些高山峽谷地區(qū)的地勢尤其惡劣，并且水動較大，有可能會很大程度上影響到無人機(jī)的正常航測飛行，所以從性能上講，無人機(jī)需要有較強(qiáng)的防水防塵能力，還應(yīng)當(dāng)具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力，并且由于山區(qū)障礙多，操縱人員的視野會受到一定程度的限制，所以也要求無人機(jī)具有更高的可控性。

其次，在山區(qū)水利測繪中，無人機(jī)可以選用固定翼型無人機(jī)或者多旋翼無人機(jī)。這是因?yàn)榇藘煞N類型的機(jī)翼本身就有著比較強(qiáng)的抗風(fēng)阻能力，可以讓無人機(jī)維持較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在操控性上，由于固定翼無人機(jī)可以搭配多種搖桿傳感器，所以其操控性更佳，具有速度快、效率高、載荷大等多種優(yōu)勢。

3 無人機(jī)航測在山區(qū)水利測繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

在山區(qū)水利測繪中，應(yīng)用無人機(jī)航測技術(shù)可以發(fā)揮出非常重要的作用，不僅能夠有效的提高測繪工程的工作效率，還可以讓質(zhì)量有更好的保證，無人機(jī)航測技術(shù)可以應(yīng)對山區(qū)更加復(fù)雜的地形，讓整個(gè)測繪任務(wù)變得更加容易實(shí)施。不過因?yàn)闊o人機(jī)航測技術(shù)專業(yè)化要求較高，并且容易出現(xiàn)誤操作的情況，如果沒有專業(yè)人員來操作，很容易發(fā)生失誤甚至是錯(cuò)誤，不僅無法保證測繪工作的質(zhì)量，還可能會引發(fā)一些災(zāi)難發(fā)生。

3.1 傳感器應(yīng)用要點(diǎn)

傳感器是最為重要的部件，傳感器的合理使用是保障測繪質(zhì)量的基礎(chǔ)，在選擇傳感器的時(shí)候需要對傳感器的性能有一個(gè)充分的掌握，并且傳感器的數(shù)量安置也非常有講究。在山區(qū)水利測繪中，無人機(jī)傳感器裝置有一定的安全性要求，首先，傳感器的使用要嚴(yán)格保證航拍設(shè)置的清晰度能夠應(yīng)對數(shù)據(jù)分析的要求，還應(yīng)保證無人機(jī)在安全高度飛行下，傳感器能夠采集到足夠清晰的數(shù)字影像。期次，傳感器的防塵防水能力也要有所保證，因?yàn)榇畛性跓o人機(jī)上的傳感器多為直接暴露的空氣中，山區(qū)空氣潮濕，會對傳感器的工作環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，如果傳感器的抗水能力欠缺，很容易引起傳感器工作上的故障。在無人機(jī)進(jìn)行工作之前，工作人員首先要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行深入細(xì)致的分析，分析空氣情況和天氣情況，只有保證了無人機(jī)與傳感器裝置的合理性、科學(xué)性和配合性，才能讓無人機(jī)航測技術(shù)發(fā)揮出最佳的效果，讓山區(qū)水利測繪工程有質(zhì)量上的保證。

3.2 數(shù)據(jù)處理應(yīng)用要點(diǎn)

在無人機(jī)航測技術(shù)收集到數(shù)據(jù)信息之后，還需要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理階段，數(shù)據(jù)處理是非常重要的階段，其決定了利用無人機(jī)航測技術(shù)測繪的質(zhì)量關(guān)鍵。無人機(jī)所搭載的傳感器在收集到數(shù)據(jù)之后，需要由處理芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定處理才可以將這些處理之后的有效數(shù)據(jù)回傳使用，數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是準(zhǔn)確性和可靠性，比如在航拍時(shí)拍攝影片的重疊度要保持在60%左右，這一數(shù)值的誤差應(yīng)控制在±5%，這樣可以保證數(shù)據(jù)采集達(dá)到最大化效率以及更好的準(zhǔn)確性。另外，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，特別是在一些惡劣極端的天氣環(huán)境下，無人機(jī)的芯片和存儲設(shè)置要進(jìn)行必要的保護(hù)，保證在這些惡劣天氣環(huán)境下數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生丟失的情況，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的備份工作[3]。

3.3 參數(shù)設(shè)置應(yīng)用要點(diǎn)

在山區(qū)水利測繪工程中應(yīng)用無人機(jī)航測時(shí)，參數(shù)的設(shè)置往往會直接影響到結(jié)果的質(zhì)量，通常需要設(shè)置的參數(shù)有工程管理模塊參數(shù)、空三模塊參數(shù)以及生產(chǎn)模塊參數(shù)，在實(shí)際的操作中，對于參數(shù)的設(shè)置也需要求專業(yè)化程度較高的工作人員來負(fù)責(zé)，對于操作人員的整體素質(zhì)要求較高。比如在管理模塊設(shè)置的時(shí)候，基礎(chǔ)性的參數(shù)要完全設(shè)置正確，起飛之前事先規(guī)劃好無人機(jī)的飛行路線，設(shè)置好飛行參數(shù)之后再進(jìn)行無人機(jī)的起飛安排，切不可盲目的讓無人機(jī)在未規(guī)劃好完整路線的情況下起飛。同時(shí)，在數(shù)據(jù)采集參數(shù)的設(shè)置過程中，對于數(shù)據(jù)采集的目標(biāo)要非常明確，通過設(shè)置對應(yīng)的正確參數(shù)來保證采集工作的高效。

4 結(jié)語

就目前來說，山區(qū)水利工程的測繪工作較城市地區(qū)工程的測繪工作要有更高的難度，同時(shí)也更加適合無人機(jī)航測技術(shù)的工作場景。無人機(jī)航測技術(shù)應(yīng)用于山區(qū)水利測繪工程有著多方面的優(yōu)勢，可以打破地形復(fù)雜而帶來的多種局限性，不僅能夠保證水利測繪工程的施工質(zhì)量，還能夠有效的降低工程成本。應(yīng)用無人機(jī)航測技術(shù)要掌握一定的技術(shù)要點(diǎn)，在傳感器的應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理以及參數(shù)設(shè)置三個(gè)方面都要做到準(zhǔn)確無誤，只有在完成了充足的調(diào)查工作之后，才能依據(jù)實(shí)際情況制訂出最為可行的測繪實(shí)施方案，才能在安全性獲得保障的基礎(chǔ)上更好的完成測繪任務(wù)。