劉占慶

摘 要：作為新型測繪技術(shù)，無人機(jī)測繪技術(shù)是推進(jìn)城際軌道交通建設(shè)的重要手段。當(dāng)下，我國城際軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，更需要通過靈活、高效的測繪技術(shù)，加快建設(shè)進(jìn)度，提高施工效率和施工質(zhì)量。因此，本文首先分析了無人機(jī)測繪技術(shù)的作業(yè)流程，然后研究了無人機(jī)測繪技術(shù)在城際軌道交通建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用，以更好地將新技術(shù)應(yīng)用于城際軌道交通建設(shè)中。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);測繪技術(shù);城際軌道交通

中圖分類號(hào)：U239.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）34-0107-03

Application of UAV Surveying and Mapping Technology

in the Construction of Intercity Rail Transit

LIU Zhanqing

（Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： As a new type of surveying and mapping technology， UAV surveying and mapping technology is an important means to promote the construction of intercity rail transit. At present， China's intercity rail transit construction has entered a period of rapid development， and it is more necessary to accelerate the construction progress and improve the construction efficiency and quality through flexible and efficient surveying and mapping technology. Therefore， this paper first analyzed the operation process of UAV surveying and mapping technology， and then studied the practical application of UAV surveying and mapping technology in the construction of intercity rail transit， in order to better apply the new technology to the construction of intercity rail transit.

Keywords： UAV;surveying and mapping technology;intercity rail transit

與廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域的衛(wèi)星遙感相比，無人機(jī)測繪具有一定的特殊性。一方面，無人機(jī)本身更加靈活，制約因素較少，因此能夠較為快速、準(zhǔn)確地捕捉指定區(qū)域的具體情況;另一方面，相對于衛(wèi)星遙感而言，無人機(jī)經(jīng)濟(jì)便捷，成本得到壓縮，它能夠進(jìn)一步提升測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和精細(xì)度，因此更利于城際軌道交通建設(shè)工作的開展[1-3]。基于此，無人機(jī)測繪技術(shù)的應(yīng)用逐步成為城際軌道交通建設(shè)的重要發(fā)展方向。

1 無人機(jī)測繪技術(shù)的作業(yè)流程

在無人機(jī)測繪中，為了達(dá)到較好的測繪效果，人們通常選擇輕便且安全系數(shù)高的無人機(jī)。為了保證測繪質(zhì)量，其需要形成高質(zhì)量的2D或3D效果?；跓o人機(jī)的特性，為避免信號(hào)源消失而導(dǎo)致無人機(jī)丟失，同時(shí)進(jìn)一步提升測繪質(zhì)量和效率，人們可以在無人機(jī)上搭建GPS模塊進(jìn)行精準(zhǔn)定位。如此一來，無人機(jī)測繪技術(shù)能夠充分滿足城際軌道交通建設(shè)的具體需求，得到有效應(yīng)用。

無人機(jī)測繪技術(shù)的作業(yè)流程共分為五步。

1.1 做好前期準(zhǔn)備

無人機(jī)要連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，獲得測繪范圍的基礎(chǔ)影像資料，并通過影像資料分析，合理選定作業(yè)區(qū)域，為后續(xù)測繪工作的開展奠定基礎(chǔ)。需要注意的是，無人機(jī)需要有一定的起降場地，因此無人機(jī)測繪前，人們要先對測繪區(qū)域進(jìn)行考察，明確測繪范圍和起降位置，排查安全隱患。

在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求和范圍要求，人們要合理規(guī)劃無人機(jī)航線路徑，不但要完成航線設(shè)置，而且要設(shè)置輔助的參考數(shù)據(jù)，如整體飛行高度、航向重疊度等。此外，圍繞具體的飛行時(shí)間，要準(zhǔn)備好電源、查好天氣情況，檢測航線區(qū)域內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)弱。其間要查漏補(bǔ)缺，有效設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)。

人們要在起飛現(xiàn)場重新確定無人機(jī)參數(shù)，確定無誤后，開始組裝無人機(jī)，然后進(jìn)行通電試飛、相機(jī)測試、航線系統(tǒng)運(yùn)行測試等，對軟件進(jìn)行安全性進(jìn)行分析。之后，正式啟動(dòng)無人機(jī)，待達(dá)到規(guī)定高度，無人機(jī)進(jìn)入航線，正式開展測繪工作。其間需要注意兩點(diǎn)：一是準(zhǔn)備好備用電源，避免出現(xiàn)突然斷電等突發(fā)情況，確保萬無一失;二是在起飛時(shí)，要向斜上方拋出無人機(jī)，確保其起飛順利。

1.2 無人機(jī)自動(dòng)運(yùn)行

起飛后，無人機(jī)會(huì)按照之前設(shè)定好的區(qū)域范圍、參數(shù)、高度和航行路線進(jìn)行自動(dòng)拍攝，并在規(guī)定時(shí)間按照規(guī)定航線返回。這一階段，人為干預(yù)較少，但是無人機(jī)受氣候和風(fēng)力的影響較大，如果測繪當(dāng)天風(fēng)力很大，就很可能會(huì)出現(xiàn)偏離航線、無法返航的情況。因此，要實(shí)時(shí)監(jiān)測無人機(jī)的動(dòng)態(tài)，通過GPS定位來確保無人機(jī)后續(xù)能夠正常返航。

1.3 回收無人機(jī)

通常，設(shè)定航線后，無人機(jī)會(huì)自動(dòng)返航。但是，受天氣、風(fēng)力等因素影響，降落時(shí)可能出現(xiàn)突發(fā)情況，因此這一階段要格外小心。需要注意的是，返航后要對無人機(jī)進(jìn)行檢查，包括攝像機(jī)電量查詢、數(shù)據(jù)完整性查詢等，確保測繪工作開展的有效性。

1.4 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

通過無人機(jī)拍攝和相機(jī)SD卡的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，人們可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。另外，還要做好數(shù)據(jù)核查，如無人機(jī)實(shí)際航行路徑，如果存在缺漏或拍攝數(shù)據(jù)丟失的情況，要重新進(jìn)行拍攝，避免后續(xù)數(shù)據(jù)處理與分析階段才發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致城際軌道交通建設(shè)延誤。需要注意的是，數(shù)據(jù)傳輸和保存過程要保證數(shù)據(jù)的完整性，避免數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)被竊。

1.5 數(shù)據(jù)分析處理

一般來說，人們會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)處理軟件對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理，然后通過核查，分析數(shù)據(jù)參數(shù)，確定數(shù)據(jù)的有效性?？紤]到測繪數(shù)據(jù)最終要應(yīng)用于城際軌道交通建設(shè)中，數(shù)據(jù)處理軟件可以生成正射影像圖等圖像，便于后續(xù)測繪數(shù)據(jù)的分析與解讀。

2 無人機(jī)測繪技術(shù)在城際軌道交通建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用

無人機(jī)測繪技術(shù)可以應(yīng)用于城際軌道交通建設(shè)中，它可以收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為城際軌道交通工程提供技術(shù)支撐，并進(jìn)行大比例尺地形圖測繪[4-5]。

2.1 收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

無人機(jī)測繪技術(shù)可以收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通常具有三個(gè)特點(diǎn)。

一是分辨率高，能夠清晰觀察周邊地形。二是數(shù)據(jù)全面，除了地形外，還包括諸如規(guī)劃路線沿途的房屋情況和具體特征，為線路的準(zhǔn)確選擇奠定基礎(chǔ)。三是數(shù)據(jù)本身更為形象，便于分析和解讀，這就彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的缺陷。

城際軌道交通建設(shè)項(xiàng)目要檢驗(yàn)成本控制方案是否合理，并比對數(shù)據(jù)，合理修改設(shè)計(jì)圖紙。但是，無論修改多少，必然會(huì)對原定的成本規(guī)劃產(chǎn)生影響。測繪數(shù)據(jù)能夠較好地檢驗(yàn)成本控制方案是否合理，如果成本控制方案合理，那么就可以通過設(shè)計(jì)，進(jìn)入施工籌備與正式開展階段。其間需要開展測繪與實(shí)地考察工作，因?yàn)闊o人機(jī)測繪技術(shù)不能完全取代實(shí)地考察，不確定因素仍需要通過實(shí)地考察來進(jìn)行確定。測繪技術(shù)水平受到諸多因素的影響，實(shí)地考察必不可少。當(dāng)前，人們既要運(yùn)用無人機(jī)測繪技術(shù)，又不能盲目依賴無人機(jī)測繪技術(shù)。

相比其他建設(shè)項(xiàng)目，城際軌道交通建設(shè)項(xiàng)目周期長、跨度大，因此伴隨施工進(jìn)度的變化，施工單位要不斷調(diào)整臨時(shí)建筑用地。其間可以利用無人機(jī)測繪技術(shù)獲得的測繪數(shù)據(jù)，縱觀全局，綜合分析臨時(shí)建筑用地需求，明確適合作為臨時(shí)建筑用地的重點(diǎn)對象。這樣不僅可以節(jié)約施工時(shí)間，提高施工效率，還可以進(jìn)一步把控和壓縮項(xiàng)目成本。

2.2 提供技術(shù)支撐

無人機(jī)測繪技術(shù)可以為城際軌道交通工程提供技術(shù)支撐，一是避免出現(xiàn)“搶建”現(xiàn)象，二是對特定區(qū)域進(jìn)行分類和測繪，三是落實(shí)數(shù)據(jù)存檔工作。

2.2.1 避免出現(xiàn)“搶建”現(xiàn)象。受道路交通規(guī)劃影響，城際軌道交通建設(shè)不可避免地會(huì)涉及征地拆遷，其間出現(xiàn)矛盾在所難免。單從賠償角度來看，建設(shè)單位和房主的最大分歧往往是建筑面積認(rèn)定，由于建筑面積認(rèn)定不統(tǒng)一，二者達(dá)不成有效共識(shí)，進(jìn)而阻礙整個(gè)工程的開展，造成工期延誤和經(jīng)濟(jì)損失。而針對這一問題，無人機(jī)測繪技術(shù)恰好能夠解決。通過無人機(jī)測繪，建設(shè)單位能夠在短時(shí)間內(nèi)完成整體交通規(guī)劃，形成3D圖，明確拆遷區(qū)域內(nèi)是否存在違章建筑，形成較為快速且有效的直接證據(jù)，進(jìn)而與房主處理爭議。

2.2.2 對特定區(qū)域進(jìn)行分類和測繪?；诓煌赜虻膶?shí)際情況，有時(shí)候測繪范圍內(nèi)可能會(huì)存在水塘、果園等特定區(qū)域，無人機(jī)測繪技術(shù)能夠較好地實(shí)現(xiàn)對這些區(qū)域的辨別和分類，節(jié)約實(shí)地考察時(shí)間，同時(shí)為城際軌道交通建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過特定區(qū)域分類和測繪，人們能夠較好地勘察部分地區(qū)的地質(zhì)情況，并基于反饋數(shù)據(jù)，分析其在施工過程中是否存在潛在的安全隱患，從根本上為后續(xù)工程開展提供安全保障。

2.2.3 落實(shí)數(shù)據(jù)存檔工作。當(dāng)下，我國城際軌道交通建設(shè)迅速推進(jìn)，使得城市交通更加便利，城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快。結(jié)合城鄉(xiāng)建設(shè)一體化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際訴求，未來的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)不可避免地會(huì)涉及原有道路的拆除或重建，而無人機(jī)測繪技術(shù)可以保留較為清晰的原始建設(shè)數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作的開展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

2.3 開展大比例尺地形圖測繪

當(dāng)前，大比例尺地形圖是城際軌道交通建設(shè)不可缺少的數(shù)據(jù)內(nèi)容，同時(shí)也是無人機(jī)測繪技術(shù)拓展的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。無人機(jī)測繪具有分辨率高的優(yōu)勢，能夠收集高精度影像資料。因此，人們要充分利用這一優(yōu)勢，開展大比例尺地形圖測繪工作。

3 結(jié)語

無人機(jī)測繪技術(shù)是測繪技術(shù)發(fā)展的新成果，這就要求人們不斷對其進(jìn)行優(yōu)化和升級，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，拓展其應(yīng)用空間，滿足各項(xiàng)個(gè)性化需求。因此，本文分析了無人機(jī)測繪技術(shù)的作業(yè)流程，探討了無人機(jī)測繪技術(shù)在城際軌道交通建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。未來，人們要不斷改進(jìn)無人機(jī)測繪技術(shù)，規(guī)避缺陷，擴(kuò)大優(yōu)勢，為城際軌道交通建設(shè)提供有效的測繪數(shù)據(jù)支持。

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