張延悅
摘要:近年來,無人機的使用隨著科技的不斷進步已經不是一件新鮮的事情了。無人機作為一項新的機械設備,其使用效果非常好,可以使各個領域的應用得到很好的實現(xiàn),在工程測量中更是能夠發(fā)揮它的使用效果。文章重點就無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用進行研究分析,以供參考和借鑒。
關鍵詞:無人機;遙感技術;測繪工程;應用
無人機技術即無人機遙感技術,是一種將無人駕駛飛行器技術、遙感技術、通信技術和GPS定位技術等有機結合起來的,應用于地理信息測繪測量方面的應用技術,具有智能化、自動化和專業(yè)化等特點。目前,該技術已在國土資源測繪領域得到廣泛應用,并已經成為世界各國的研究重點,也是未來遙感技術發(fā)展的主要方向。無人機技術可以實時更新、修改和升級地質環(huán)境測量信息和地理空間測量信息等,為政府和企業(yè)提供最新的地理信息,為環(huán)境整治、土地開發(fā)和國土資源管理等方面提供信息保障。經濟和文化的繁榮使得傳統(tǒng)的遙感技術已經無法滿足人們日益增長的需求,不少古建筑、城鄉(xiāng)地貌等發(fā)生了巨大的變化,車站、機場、港口和市政工程等建設都需要更加詳盡的資料,所以運用無人機技術獲取更詳盡資料迫在眉睫。
1 無人機遙感技術的優(yōu)勢分析
1.1 監(jiān)測尺度大
無人機遙感技術不僅能有效監(jiān)測到大范圍內的物體,還能有效實現(xiàn)對小區(qū)域范圍內物體測量,這就使得無人機遙感技術的監(jiān)測尺度能夠在測量范圍能得到可控性的增強,使監(jiān)測尺度得到最大限度的擴大,同時在無人機遙感技術下,目標地區(qū)的實際情況還能夠以三維的形式反映在相應系統(tǒng)內,讓相關工作人員可以直觀地了解到目標地區(qū)的具體信息。
1.2 監(jiān)測效率高
無人機遙感技術的監(jiān)測效率高主要體現(xiàn)在對突發(fā)事件的應急處理方面,對于突發(fā)事件而言,較低的監(jiān)測效率不僅會錯失事件的最佳解決時間,嚴重時還會導致事件的危害性增強。而無人機遙感技術的主要優(yōu)勢在于監(jiān)測效率高,利用這一技術對緊急事件進行處理,必定能夠達到提高處理效率、改善處理效果的目的,將其應用到測繪工程的測量過程中,也能夠使測量效率得到保證。
2 無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用
2.1 無人機測繪在城市規(guī)劃測量中的應用
2.1.1 像控布設
在布設中考慮到項目工程實際情況,所以像控點選擇的布設方式是400m的正方形網格布設方式。在一些角點位置,最好是作為像控點集中采集范圍。在測量區(qū)域之外,一些凹凸的位置可以適當?shù)脑黾酉窨攸c。該像控點的布設、誤差要和平面位置進行對比,誤差不能超過0.2m,高程誤差不能大于0.2m。
2.1.2 航線規(guī)劃和測區(qū)劃分
在地區(qū)進行航飛時,要注意到風速,保持一定的安全航高,選擇1:10000地形圖作為高度精確度的判斷標準,保障航飛在安全合理的高度范圍內。另外,需要根據(jù)實際需求劃定出不同的測量區(qū)域,要求精度在1:1000或1:2000之間,位置在溝壑地帶。而在精度要求比較低的是在山頭位置,這個位置雖然要求比較低,但是需要進行劃分測區(qū)。
2.1.3 影像數(shù)據(jù)預處理
無人機航拍加載使用的一些相機都是非測量相機,所以這些相機的邊緣有著光學畸變缺陷。在進行航拍過程中,會改變實際的景物地面位置,因此相機拍攝到的地面位置還需要對其進行變差改正之后,才可以進行空三加密。數(shù)據(jù)處理一般還包含對相片方位的轉化,這個旋轉角度相差要控制在1800內,根據(jù)統(tǒng)一格式進行轉換。
2.2 無人機技術在城市規(guī)劃測量中的應用
城市規(guī)劃對城市的發(fā)展至關重要,城市規(guī)劃需要大量的大地測量測繪信息,采用無人機技術獲取大量精度高的測量信息,根據(jù)測量信息制作數(shù)字地形模型,繪制大比例地形圖,促進有關部門和人員作出科學的城市規(guī)劃決策,推動城市健康發(fā)展。
2.2.1 無人機航空攝影
低空飛行的無人機利用遙感傳感器獲取大量的地理信息,獲取分辨率高、色彩均勻的影像資料,同時可以從不同角度拍攝同一地區(qū)的地理狀況,從多方位了解目標區(qū)域的實際情況。
2.2.2 數(shù)據(jù)采集
根據(jù)無人機的飛行狀況和影像分布情況,在空三區(qū)域中的兩個區(qū)域采用手動和自動結合的加密形式,有效剔除粗差信息,獲取精確信息;再根據(jù)空三測量的成果進行單模型定向,如果無法定向,則需要分析在無人機航飛過程中是否存在傾角、旋偏角不合理、航線彎曲等現(xiàn)象,并及時調整,有效保障采集數(shù)據(jù)的準確性。
2.2.3 數(shù)據(jù)的處理
無人機技術的數(shù)據(jù)處理中心將采集的信息進行相應的處理,從而為人們提供更加有用的數(shù)據(jù),比如對影響資源進行色差處理。
2.3 無人機技術在海岸地形測量中的應用
港口建設、水產養(yǎng)殖、圍海造田、敷設電纜管道、海岸資源開發(fā)、登陸作戰(zhàn)訓練和海岸軍事工程等都需要海岸地形信息,因此,海岸地形測量也是社會經濟生活中的一項重要內容。在海岸地形測量中,無人機技術能滿足海岸地形成圖的要求,有效地提高測量效率。無人機可在預定航線上50~1 000 m范圍內低空飛行,并保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài),獲取大量的海岸地形航拍、攝影信息。
2.3.1 準備工作
做好航測地區(qū)的海岸帶質地、開發(fā)現(xiàn)狀、地形地貌和灘涂等情況的調查工作。由于海岸地形測量受潮汐影響較大,所以還需調查大量的潮汐資料,以保證無人機航拍時處于海岸的低潮時間。航線設計會影響到測量精度和質量,我們可以先將航攝區(qū)域的坐標和最新地形圖調入到AutoCAD中進行航線設計。由于天氣會對航拍質量產生一定的影響,所以應盡量在晴朗天氣作業(yè),避免造成影像資料的模糊、重疊、能見度低等問題。
2.3.2 布設控制點
布設控制點主要有以下幾種情況:①單航帶可以覆蓋測量區(qū)域時,則隔3~4條基線布設梯隊平高控制點;②單航帶無法覆蓋測量區(qū)域時,需沿航向每隔3~4條基線布設1個平高點,沿旁向間隔航線布設1個平高電氣,在整個測量區(qū)域中心布設1個平高點。所有的控制點均勻地分布在測量區(qū)域,且有非常明顯的標記,保證1張成片上的控制點在4~6個。
3 結束語
綜上所述,無人機遙感技術是大力推進測繪科技自主創(chuàng)新、切實提高測繪保障服務能力的重要舉措,它將十分有利于有關部門及時掌握所需動態(tài)地理信息,促進創(chuàng)新測繪服務模式,積極推動國民經濟社會信息化,從而保障經濟社會健康快速地發(fā)展。
參考文獻:
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[2]李云,徐偉,吳瑋.災害監(jiān)測無人機技術應用與研究[J].災害學,2011,26(01):138-143.
(作者單位:黑龍江省第六地質勘查院)