无人机在测绘工程中的创新应用

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  摘 要:随着我国经济、社会的快速发展,无人机在测绘工程中的创新应用引起了越来越多的重视。本文通过对无人机的种类以及无人机技术发展现状进行深入分析,结合无人机技术优缺点,提出无人机在测绘工程中的创新应用,以期为无人机技术在测绘工程中发展提供一定的理论基础,从而提高测绘工作效率,保障测绘工程的稳定、健康发展。
  关键词:无人机;发展现状;优势与不足;应用
  1无人机技术介绍
  无人机在测绘工程中的创新应用,开启测绘工程发展的新篇章,其主要是通过飞行器进行控制,同时对地面信息进行捕获、传输以及监测,相关技术人员通过无人机传输回来的信息,进行判断、分析以及应用[1]。无人机技术主要由以下部分构成:(1)无人飞行器平台;(2)分辨率较高的数码传感器;(3)GPS导航定位系统;(4)数据处理系统,各部分相互配合完成数据采集、传输以及处理。
  无人机种类较多,在测绘工程中的应用范围较广,不同的无人机具有不同的特点以及适用环境。相较于传统测绘技术,无人机技术可以更好地应用于监测环境较为艰苦的地方,其受天气因素影响较小。在监测环境较差的情况下,使用传统测绘技术难度较大,测绘质量偏低,测绘速度也较慢,影响整个测绘工作的进度,在这种情况下应该选择无人机技术进行监测或者选择无人机与其他测绘技术联合使用的方法进行信息监测,确保测绘数据质量以及测绘工作进度。
  2无人机技术发展现状
  无人机技术,又被称为“无人机遥感技术”,主要是通过无线电设备控制飞行控制器,同时信息采集、传输系统采集相关信息并完成传递[2]。无人机测绘效率以及测绘质量较高,目前越来越多的专家进行无人机研制,以期在降低成本的基础上,研发无人机技术更多的性能。目前,已经有超过三十个国家开始参与研制无人机的工作中,超过四十个国家广泛使用无人机[3]。我国在无人机技术领域投入了大量的人力、物力以及财力,进行无人机性能研发,现阶段,无人机已经广泛应用于各个专业领域中,尤其是无人机技术在测绘工程中的创新应用,大大地降低测绘难度,提高测绘效率,保障测绘工程的顺利开展。正常来说,无人机大多采用正摄像的方式来获取图片,同时融入公里格网和相关标记来形成正摄像图,正摄像图指的是无人机直接拍摄成的图像,整张图像没有经过处理。
  3无人机技术的优点与缺点
  3.1无人机技术的优点
  通过对无人机技术进行深入分析,结合其在测绘工程中的应用,发现无人机技术具备以下优点:
  (1)测绘效率高,测绘效率是影响测绘工作开展的关键因素,由于无人机飞行灵活,大大提高了数据采集效率,缩短测绘时间;
  (2)监测尺度大,无人机技术不但可以用于小空间范围监测,同时可以应用于大空间范围数据监测,监测尺度较大,应用范围较广;
  3.2无人机技术的缺点
  无人机技术在测绘工程中的使用也暴露出了一些,主要包括以下几个方面:
  (1)飞行不稳定,由于无人机外形较小、重量较轻,易受到高空气流以及风力影响,使得成像不稳定、模糊等;
  (2)传感器控制不够完善,普通的无人机由于技术的限制和要求,尚不能打在精度较高的传感器,这使得监测工作无法获取精度较高的信息和图像,无法满足大比尺的测绘要求;
  4无人机技术在测绘工程中的具体应用
  4.1测绘影像资料的获取
  测绘影像资料的获取是无人机技术的一大重要应用,其在执行任务时主要按照以下流程进行:(1)选定合适的飞行平台,设定最佳飞行方案以及飞行路径,确保测绘影响资料的数据质量;(2)在考虑无人机技术不足的前提下,选定合适的、最符合现场实际情况的测量技术,保证测绘影响资料的清晰度,保障测绘工程的顺利开展;(3)做好无人机飞行的控制工作,包括飞行角度,飞行速度、何时进行飞行转角等,适当的飞行技巧是测绘影像高质量的保证,保障待测区域的全面性、完整性。
  4.2测绘数据的采集
  对于测绘数据进行采集,是无人机技术在测绘工程中最为基础的应用,需要注意以下几点:(1)在进行测绘数据的采集时,需要对于数据的合格性进行判断,及时删除不合理、不合格数据,确保数据的准确性;(2)在首次数据资料获取后,应进行二次监测,以防无人机未按飞行路径飞行,造成的数据不准确;(3)在飞行过程中,及时对于无人机的设想分辨率进行调整,从而确保信息采集的准确性,提高数据可信度。
  4.3低空无人机测量
  低空无人机测量主要适用于山高、起降条件差、云层低的环境下,在这种情况下,采用传统的航拍技术难度较大,且数据可靠性低。低空无人机技术测量,不但可以快速、高效地手机航空影像资料,而且可以迅速对收集到的资料进行处理,可以广泛应用于情况较为紧急的时刻,例如、应急救灾、国土资源遥感监测、资源开发、农林监测与估产等。另外,由于低空无人机技术具有采集信息准确、快速以及处理迅速的特点,使得其具有较高的实用性,可以广泛推广、应用于各个领域中,协助解决相关专业技术上的问题,可以有效地避免环境因素带来的困难。
  4.4土石方测量
  土石方量作为工程项目中原始数据,其决定这整个工程项目的计划工期以及预施工成本,但是确定该数值难度较大,一直是工程项目施工的一大难点。利用无人机技术进行土石方测量,为工程项目预算解决一大难题,其主要是通过无人机飞行高度(某一设定值)以及飞行轨迹得出高程的应用,然后再将所采集收获的数据输入相关软件(PostFlight Terra3D),从而确定土石方量。
  4.5无人飞艇低空航测系统
  无人飞艇低空航测技术主要应用于大比例尺测绘工作,其主要是通过将某些自动控制系统设定无人飞艇,增强控制系统的可操作性,确保所得数据的清晰度,提高航测质量,极大限度地满足了低空航测中对于清晰度的要求。
  4.6无人机测绘测量遥感系统
  现阶段,无人机测绘工程测量遥感系统主要分三种型号即双发型、倒桅尾以及垂直尾。该系统不仅配备了小型数码相机,还能实现定点曝光摄影与自动盘旋的修正操作目标。但从实践角度来看,该系统技术主要运用于资金消耗较少的农村基建工程。
  5无人机的创新应用展望
  无人机效率高,机动灵活,使用方便,可以承担高风险的飞行任务,为测绘工程提供了一种新的选择。在国外,无人机遥感技术应用已非常广泛,涉及到山区管道巡检、灾后次生灾害评价、漏油和盗油点现场定位等各方面,并开始对无人机在地面管道变更检测、管道埋深检测中的应用进行研究。无人机将在油气管道隐患排查、管道巡线、抢险应急、高后果区识别、灾害识别等方面得到广泛的应用。
  6结语
  本文通过对无人机的种类以及无人机技术发展现状进行深入分析,结合无人机技术优缺点,提出无人机在测绘工程中的创新应用,以期為无人机技术在测绘工程中发展提供一定的理论基础,保障测绘工程健康、稳定发展。无人机技术在测绘工程中的创新应用,扭转了“测绘靠人力”传统观念,大大提高了测绘效率以及质量,缩短测绘时间。放眼未来,应结合无人机在实际使用时的不足,大力研发无人机技术新技能,促使无人机技术应用于更广的领域中去,促进国家科技水平的发展。
  参考文献:
  [1]张卓.试析无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].工程技术,2018(8):25-27.
  [2]刘元李.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].应用科技,2017(1):292-293.
  作者简介:
  周嘉俊(1987-),男,汉族,广东省陆丰市,大专,广州市立平测绘工程有限公司,测绘初级,测绘工程。
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