基于微型無人機航測的三維地形輔助測量方法研究

向 勇

廣州藍圖地理信息技術(shù)有限公司 廣東 廣州 510000

目前，很多地方的測量工作都在朝著高精度的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的測量技術(shù)應(yīng)用，并不能得到卓越的成果，而且對于后續(xù)的工作并不能提供較多的便利性。三維地形輔助測量時，在于獲取更多的數(shù)據(jù)和信息，要堅持在測量的過程中取得顯著的成果。微型無人機航測的應(yīng)用，相比傳統(tǒng)的設(shè)備具備更多的功能，減少了測量的局限性，而且在航測的過程中得到了廣泛的視野，整體上的測量工作開展，能夠得到更多的保障。

1 微型無人機航測的特點及優(yōu)勢

現(xiàn)階段的微型無人機航測效率不斷提升，并且在應(yīng)用時具備很多的優(yōu)點[1]。該項航測技術(shù)的應(yīng)用具備相對完善的技術(shù)體系，如圖1所示。

圖1 微型無人機航測技術(shù)示意圖

從圖中可以明顯的看到，微型無人機航測的時候，看起來只是一個無人機在工作，實際上是通過一整個完善的系統(tǒng)在操作，由此不僅減少了航測的漏洞，還可以擴大航測的范圍，對于長期航測而言提供了較多的保障。微型無人機航測的實施，具有多元化的功能，對于獲取的數(shù)據(jù)和信息能夠開展預(yù)加工處理，減少了繁雜的數(shù)據(jù)影響，促使長期航測工作的實施，能夠在相對便利的條件下實施，這對于航測的創(chuàng)新發(fā)展提供了較多的保障，整體上獲取的進步空間也是比較大的。微型無人機航測的落實，還可以對各類復(fù)雜的測量任務(wù)輕松完成，對城市規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展做出了巨大的貢獻。

2 微型無人機航測的應(yīng)用

2.1 控制測量

現(xiàn)階段的微型無人機航測應(yīng)用，在控制測量方面具有很不錯的表現(xiàn)，有利于提高測量的精度。地形測量的時候，微型無人機航測的落實，主要是按照合理布控的方法完成，相對于傳統(tǒng)的布控方式，無人機的布控更加完善，同時在覆蓋范圍上能夠科學(xué)的增加，整體上得到的發(fā)展空間較大。微型無人機航測的時候，要仔細的檢查和校對，確保無人機設(shè)備能夠正常的應(yīng)用[2]。某礦山的測量工作比較復(fù)雜，不僅在地形上非常特殊，同時在植被方面也比較茂密，傳統(tǒng)的測量工作并不能得到卓越的成果。在微型無人機航測的作用下，通過GPS技術(shù)和全站儀進行測量，針對測量區(qū)域范圍內(nèi)，有效的設(shè)計無人機測量點，由此能夠確保控制測量點進行合理的銜接，在數(shù)據(jù)的回傳速度和分析速度上不斷的提升。微型無人機航測的應(yīng)用，提高了控制測量的質(zhì)量。

2.2 航空攝影航線設(shè)計

目前，微型無人機航測在測量領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的歡迎，尤其是航空攝影航線設(shè)計能夠按照靈活的方法開展，減少了傳統(tǒng)測量的隱患。比如，某區(qū)域在測量的時候，由于山體的高度比較突出，再加上區(qū)域范圍內(nèi)的建筑影響、設(shè)備影響、居民影響等，以往的測量方法應(yīng)用并不能獲取較多的數(shù)據(jù)信息，有可能造成較多的缺失和疏漏。因此，在微型無人機航測的作用下，能夠有效的避開各類建筑的影響，同時減少與設(shè)備的碰撞問題。航線設(shè)計方面，還會通過無人機對天氣狀況系統(tǒng)化的分析，減少了霧天、雨天帶來的不利影響，參考圖像所需要的光照強度，也可以根據(jù)實際情況去匹配。微型無人機航測的作用下，航空攝影的航線設(shè)計表現(xiàn)出多元化的特點，而且航線的可行性較高[3]。

2.3 內(nèi)業(yè)測圖和外業(yè)調(diào)繪

微型無人機航測的實施效果比較完美，內(nèi)業(yè)測圖和外業(yè)調(diào)繪方面，同樣可以利用微型無人機航測得到不錯的效果。比如，內(nèi)業(yè)測圖的時候，主要是加強像控點的圖像進行系統(tǒng)化的分析，在對應(yīng)測繪知識的輔助下，計算測圖的高程分析、平面坐標(biāo)分析、控制點分析等，都可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果，而且不符合的區(qū)域和情況，還可以通過微型無人機航測快速的完成二次測量，在測繪圖像的修正方面得到了不錯的效果。外業(yè)調(diào)繪方面，主要是在地形圖紙上完成的。微型無人機航測的操作過程中會仔細的檢查測繪圖紙，尤其是不清晰的地方、不完整的地方，都會及時的開展修補工作，這對于外業(yè)調(diào)繪而言能夠得到更好的成效，整體上的發(fā)展比較顯著。由此可見，微型無人機航測的實施，即便是在綜合測量方面，依然具有顯著的表現(xiàn)。

2.4 高精度空間三維加密計算

隨著測量行業(yè)的發(fā)展、創(chuàng)新，微型無人機航測的實施，能夠?qū)Ω鞣矫娴臏y量任務(wù)較好的完成。高精度空間三維加密計算，是微型無人機航測的重點功能。開展航測的時候，無人機獲取的信息和數(shù)據(jù)，會直接開展校正處理，尤其是對相片進行優(yōu)化以后，促使坐標(biāo)殘差的絕對值為零，在內(nèi)部解析的作用下，能夠?qū)用艿目臻g點坐標(biāo)快速獲取。而且，在微型無人機航測的應(yīng)用過程中還可以加強外界各類影響因素的控制，比如測量環(huán)境的光線強度、光線折射角度等等，都可以結(jié)合實際情況開展深度解析，這樣得到的數(shù)據(jù)結(jié)果更加精確[4]。三維加密計算的作用下，提高了微型無人機航測的可靠性、可行性，針對各類特殊測量任務(wù)能夠較好的完成，整體上的成果值得肯定。

2.5 利用三維圖像制作模型

目前，微型無人機航測的應(yīng)用，正不斷的革新技術(shù)體系，目的是對各類測量任務(wù)較好的應(yīng)對，促使整體上的工作得到更好的發(fā)展，為將來的進步奠定堅實的基礎(chǔ)。無人機航測技術(shù)在得出相應(yīng)數(shù)據(jù)后，可以借由三維建模軟件將地圖制成三維圖像模型。以鐵路的航測為例：可以通過之前測繪得出的相關(guān)數(shù)據(jù)中找到鐵路地形測量的三維點，并依據(jù)三維點坐標(biāo)通過三維建模軟件將其制成三維圖像。為了使鐵路地形更清楚明晰地表現(xiàn)出來，還可以將三維圖像制成可視化的模型，通過模型使實際的地形線路在人們的面前更好呈現(xiàn)，方便于接下來的工程施工或?qū)吩O(shè)施的總體規(guī)劃。由此可見，微型無人機航測的功能逐步完善，在三維圖像的輔助作用上比較突出，未來可進一步的推廣應(yīng)用。

3 微型無人機航測的要點及發(fā)展

3.1 完善測量準(zhǔn)備

現(xiàn)階段的微型無人機航測得到了業(yè)界的廣泛歡迎，整體上的發(fā)展空間較大，但是想要在未來的工作中得到更好的成績，應(yīng)充分完善測量準(zhǔn)備。有些測量任務(wù)的開展，單純看中無人機的先進技術(shù)，忽視了細節(jié)工作的影響，導(dǎo)致測量的科學(xué)性、合理性不斷降低，整體上的測量并不能創(chuàng)造出較高的價值，產(chǎn)生的損失是非常嚴(yán)重的。微型無人機航測的時候，要提前選擇合適的無人機開展測量研究，當(dāng)代的無人機類型比較豐富，并且不同的無人機搭配，能夠得到的效果也存在很大的差異性，所以，要確保選擇的無人機，能夠在測量中得到較高的便利性，減少現(xiàn)場測量遇到的問題[5]。測量準(zhǔn)備方面，要對測量區(qū)域的基礎(chǔ)信息充分獲取，很多測量區(qū)域的可參考信息比較多，要對這些數(shù)據(jù)信息有效的整合，然后才能在后續(xù)的測量中減少隱藏的問題，提高測量的效率和質(zhì)量。微型無人機航測的準(zhǔn)備工作，還要系統(tǒng)化分析測量區(qū)域可能遇到的風(fēng)險，比如有些區(qū)域的天氣具有較強的多變性，要加強無人機的防護，避免因為外界因素造成嚴(yán)重的破壞。完善測量準(zhǔn)備后，微型無人機航測的各項功能發(fā)揮擁有較多的保障，促使整體上的工作快速完成。

3.2 提高從業(yè)人員素質(zhì)

對于微型無人機航測，從業(yè)人員的素質(zhì)是很重要的影響因素，以往的從業(yè)人員完全按照經(jīng)驗?zāi)Ｊ介_展工作，不僅沒有提高測量的質(zhì)量，還導(dǎo)致測量出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯漏，這對于測量行業(yè)的發(fā)展，以及測量任務(wù)的進步，都有可能造成嚴(yán)重的問題。提高從業(yè)人員素質(zhì)，旨在更好的發(fā)揮出微型無人機航測的功能，促使各方面的工作開展取得較好的成績。所有的航測人員，都要接受系統(tǒng)化的培訓(xùn)指導(dǎo)，觀察他們的測量素質(zhì)和靈活處理問題的能力，在專業(yè)培訓(xùn)下，減少經(jīng)驗作業(yè)的問題，引導(dǎo)大家在長期測量時，按照科學(xué)、合理的方案去操作，站在長遠的角度思考，最終提高測量的綜合質(zhì)量。微型無人機航測的時候，應(yīng)加強團隊作業(yè)，有些測量人員習(xí)慣獨立工作，因此得到的成果比較極端，這并不符合測量任務(wù)的要求。指導(dǎo)大家開展團隊作業(yè)后，對于各類復(fù)雜的測量任務(wù)，能夠快速的完成，并且減少了獨立測量帶來的風(fēng)險，整體上的測量能夠得到較大的突破。微型無人機航測的從業(yè)人員，還要加強考核，確保在團隊的綜合素質(zhì)上更好的提升，避免同類問題反復(fù)出現(xiàn)。

3.3 健全測量方案

由于微型無人機航測的功能比較多樣化，整體上創(chuàng)造的價值也比較高，所以在測量方案的設(shè)計、實施方面，應(yīng)站在多個角度思考，不能總是按照固定的方案去實施，應(yīng)充分考慮到測量方案帶來的價值和作用[6]。微型無人機航測之前，要對方案的可靠性積極的分析，比如無人機選定以后，要生成至少2套測量方案，觀察測量方案的優(yōu)點和缺點，結(jié)合測量區(qū)域的要求和限制條件，選擇最匹配的測量方案，這樣才能在后續(xù)的工作中得到更好的成績。航測方案的實施，要提前開展模擬分析。無人機的測量的確提供了較多的功能，但是測量現(xiàn)場可能出現(xiàn)的動態(tài)影響因素也比較多，如果在測量的時候沒有做出充分的預(yù)估，必定會導(dǎo)致測量方案出現(xiàn)嚴(yán)重的漏洞，還有可能導(dǎo)致無人機出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。所以，微型無人機航測的方案，一方面要按照多元化的方法去設(shè)計，另一方面則要做好多種情況的應(yīng)對準(zhǔn)備。航測方案在實施的時候，不能輕易的做出修改，要堅持在測量的時候加快數(shù)據(jù)的傳輸和信息的分析，堅持與多個平臺銜接，這對于數(shù)據(jù)的保存和信息的研究提供了更多的選擇，即便是出現(xiàn)意外情況，依然能夠在測量中得到較好的成果。

3.4 加強設(shè)備管理

微型無人機航測的體系不斷完善，考慮到未來的航測存在較多的挑戰(zhàn)，應(yīng)進一步加強設(shè)備管理，促使長期測量工作的開展，能夠從長遠的角度思考，堅持在未來的工作中得到理想的測量成績。無人機的設(shè)備應(yīng)定期檢查和養(yǎng)護，外界的測量工作開展，存在很多的侵蝕因素，長期使用無人機以后，會導(dǎo)致無人機存在功能上的阻礙，不利于無人機功能的發(fā)揮，在設(shè)備定期養(yǎng)護以后，減少了細小雜質(zhì)帶來的不利影響，最終提高微型無人機航測的綜合水平。設(shè)備管理的時候，應(yīng)按照責(zé)任制的方法去分配，引導(dǎo)從業(yè)人員明確自己的權(quán)責(zé)范圍，在日常工作中履行自己的職責(zé)和權(quán)力，減少無人機的損壞問題，尤其是在團隊作業(yè)的時候，無人機設(shè)備的管理要根據(jù)各個崗位的工作要求進行積極的合作，避免對無人機造成不利影響。微型無人機航測的管理工作，應(yīng)加強每一次工作任務(wù)的詳細記錄，切實掌握好航測的變化特點，針對不同區(qū)域、不同任務(wù)的實施效果進行評估，促使下一次工作的開展，能夠得到更多的參考和指導(dǎo)，堅持提高微型無人機航測的效率，對各類復(fù)雜的問題科學(xué)解決[7]。

3.5 打造先進平臺

微型無人機航測的時候，平臺的應(yīng)用非常重要，對航測的結(jié)果也會產(chǎn)生巨大的影響。航測平臺的塑造，應(yīng)加入自動化的技術(shù)，堅持在平臺的編程和功能塑造方面，提高無人機操作的自動化水平，這對于信息獲取和平臺數(shù)據(jù)上傳，能夠得到更好的成績，減少了傳統(tǒng)人工操作帶來的不足，整體上的測量給出了更多的依據(jù)，創(chuàng)造的價值比較高。微型無人機航測的平臺建設(shè)，還要實施智能化技術(shù)。以往的平臺功能雖然完善，但是操作比較復(fù)雜，給出的反饋也比較少，對于平臺的實施效果并不能科學(xué)的提升。智能化技術(shù)的作用下，減少了航測平臺帶來的挑戰(zhàn)，長期航測的時候，可以給出更多的調(diào)整依據(jù)，促使航測的效率、航測的精度共同提升，讓平臺增加了較多的便利性。微型無人機航測的平臺優(yōu)化，應(yīng)實施大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，這兩項技術(shù)符合當(dāng)前的時代發(fā)展訴求，而且增加了平臺的功能，在平臺的發(fā)展層面給出了更多的保障，很大程度上告別了平臺單一化的問題。由此可見，平臺的先進程度，在某些方面決定了微型無人機航測的操作成果，日后要繼續(xù)在平臺創(chuàng)新上投入更多的努力。

4 總結(jié)

現(xiàn)階段的微型無人機航測應(yīng)用，不僅提高了三維測量的質(zhì)量，還在長期測量方面得到了突出的成果，一系列的測量功能也能夠聯(lián)合應(yīng)用，減少了測量的挑戰(zhàn)和問題。微型無人機航測的機制應(yīng)不斷創(chuàng)新，對于各項測量工作的實施，要切實把握好測量的規(guī)范性與合理性，嚴(yán)格遵守國家的相關(guān)要求，針對不同區(qū)域的測量，采用先進的技術(shù)進行完善，把握好微型無人機航測的特殊性。日后，應(yīng)繼續(xù)在測量的綜合效用上不斷的加強，提高測量的水平，推動測量行業(yè)的發(fā)展。