無人機航測技術在工程測量中的應用

姜統才

摘要：進入新時代，在社會快速發展的影響下，帶動了科學技術水平的進步。我國無人機技術逐漸成熟，并在各個領域中得到廣泛的應用。無人機技術在工程測量中也有非常重要的應用，并憑借無人機技術的優勢，可以有效的保障測量的效果，提升工程測量的準確性和有效性。無人機航測技術在一些較為復雜的工程中，或是一般方法無法測量的工程中比較多，體現出無人機航測技術的優勢。本文主要對無人機航測技術的原理進行分析，并簡述了無人機航測技術的現狀和特點，分析了無人機航測技術應用的要點，探討了無人機航測技術在實際中的具體應用。

關鍵詞：無人機航測技術;工程測量;具體應用

引言

信息化時代的到來，使得無人機航測技術得到了飛速發展，在很多行業都發揮了巨大作用。無人機體積小、靈活并且操作簡單，為工程測量、測繪及數據采集等工作創造了良好條件。無人機航測技術能解決復雜的工程測量技術難題，可以應用到很多領域。無人機航測技術可在小區域范圍內進行數據更新，能滿足工程測量的高精度要求，促進了測繪地理信息產業的發展和進步。

1技術原理

無人機航測技術是將無人機作為飛行平臺，在平臺中配置高分辨率攝影儀器與激光雷達等裝置，基于影像信息采集系統，遠程控制機載設備開展測繪影像采集與同步傳輸作業，從而實時掌握測區情況。同時，影像信息采集系統由地面監控以及飛行控制系統加以組成。在無人機航測期間，地面監控系統負責對所獲取影像信息進行整合預處理、質量檢測、構建三維立體模型與生成核線影像。而飛行控制系統負責操控無人機按預定航線飛行，將航線重疊度與旁向重疊度分別控制在70%與50%。在特殊情況下，工作人員遠程控制無人機躲避障礙物與修改航線。

2無人機在工程測量中的具體應用

2.1在水利工程中的應用

水利工程在防洪和提高水資源利用率以及調節江川流量方面發揮了重要作用。隨著社會的發展和進步，我國對水利工程越來越重視。要保證水利工程的安全實施，水利工程建設過程中的相關數據至關重要。在水利工程中使用無人機航測技術可以保證工作人員很快獲得相關數據，制成模型。無人機航測在水利工程中應用時，首先需要技術人員根據需要測量的具體位置設置無人機停留的點位，然后根據這些點位進行航線規劃，并進行航測。如果水利工程所處地勢會造成測量誤差，那么就需要設置控制點，對無人機的飛行高度和航行路線以及拍攝的方向進行仔細規劃。要保證航測過程中數據測量的準確性，需要保證無人機的航行速度、飛行高度以及畫面清晰度等。針對大型的水利工程，要在無人機當中安裝芯片，設置好航行路線，降低技術人員的工作難度。完成測量后需要對數據進行整合處理，導出無人機航拍的數據，根據航拍的具體位置和方向，再結合數據進行處理。數據計算過程中，需要根據控制點的位置選擇合適的坐標系，完成DOM數據處理。

2.2在水污染治理工程中的應用

當前，我國環境治理中水污染比較嚴重，在湖泊河流中，藍藻等水生物生長非常快，導致水質的污染，造成水中的缺氧，從而導致動植物的大面積死亡。因此，對于檢測藍藻是否過度繁殖，是非常有意義的。在水污染治理過程中，在藍藻經常出現的地方設置測試點，檢測藍藻的生長情況，并保證在惡劣環境中可以進行檢測。而無人機在此過程中發揮著非常重要的作用，無人機航測可以對水域進行監測控制，通過高清攝像機拍攝傳輸數據，為水污染的治理提供寶貴的數據資料。在數據采集過程中，可以通過無人機與人工結合的方式進行，最大限度的保證數據的準確性。在無人機中使用的攝像機都是變焦鏡頭，因此還需要對變焦進行定焦，找到畸變參數與焦距間的聯系，從而可以進行準確測量。無人機在水污染工程中的作用，必將使水污染治理獲得更好的效

2.3在環境治理工程中的應用

在環境治理工程中，對無人機航測技術的應用，可以有效減小復雜氣候條件對環境監測質量造成的影響，全面掌握測區生態環境情況，為后續環境治理工作的開展提供信息支持。例如，在水環境治理工程中，無人機航測技術的應用價值包括：第一，可見光波段提取植物。采取變通VDVI算法，采取可見光波段提取法，在短時間內即可從所獲取測繪影像中提取植被特征，以判斷水環境中藍藻等水生植物的生長情況，判斷是否存在水生植物過度繁殖問題。第二，應急快速成圖。在特殊情況下，為快速掌握測區環境情況，需要運用無人機航測技術，迅速掌握測區相關情況，運用無人機在高空快速獲取測區影像資料，并在服務器端直接完成數據處理與計算過程，從而生成鑲嵌正射影像、DSM影像與DTM影像等成果。

2.4一般工程中無人機航測技術的工作流程

建筑工程或者其他的基礎工程建設中需要進行高精度測量時，也會用到無人機航測技術。首先需要根據工程的實際需求來確定測量區域，對測量區域的空氣濕度、風向風力、坡度等進行實地考察。再根據測量對象的精度和其他要求確定攝影技術和航測技術的設計，在無人機航測進行過程中同樣需要對像片進行畸變差改正。為了保證測量的正確性，在每一張成圖中還需要設置十幾個檢查點，生成數字高程模型，并進行質量驗收。無人機執行航測任務的過程中極易受到氣流的影響，導致角度過大或者偏離航線等情況出現，故要在施工中給無人機加裝三軸穩定平臺等設施，提升無人機航測的穩定性，從而提高工作效率。

2.5在多尺度大范圍遙感影像快速獲取中的應用

與傳統航空攝影測量技術相比，在多尺度大范圍遙感影像獲取方面，無人機航測技術的核心優勢在于，可組合運用空中三角測量技術，提前在航測系統中設定飛行參數，結合測區情況規劃無人機航線，無人機即可在航測期間持續獲取具備地理坐標的正射影像信息，快速處理由數量不等影像所組成的測繪項目。同時，對調節波段權重、均值因子與尺寸等參數的優化調整，以及對無人機飛行姿態的調整，具備了獲取“多尺度”影像數據與大范圍遙感影像的技術條件，這對工程測量精度與遙感影像質量的提升有著重要意義。

結語

總之，無人機技術在工程測繪過程中有非常大的優勢，隨著無人機技術不斷提高，對于工程測繪工作的效率的提升有非常大的幫助，還可以降低對人員的安全威脅，提供更準確的測量結果，保證各項工程都可以順利展開。無人機在未來會有更廣泛的應用，被開發出來更多的功能，技術也會更成熟，無人機與大數據、智能技術的結合，會在更多的領域中得到應用。

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