孫辰龍

摘 要：無人機作為一種低成本，高效率的新型航空測繪技術(shù)，能夠更快速的提供信息。同時在道路工程選線輔助決策中能提供更好地服務水平。在公路工程方面的前景是很廣闊的，既彌補了傳統(tǒng)手段在測繪上的不足，又提高了道路選線的效率，相信在無人機航測技術(shù)越來越發(fā)達的將來，在公路勘察方面可以發(fā)揮更好的作用。本文立足工程實際，對無人機航測技術(shù)的應用方式進行了全方位探討，以期為后續(xù)相關(guān)實踐工作的開展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：公路勘測;無人機低空航攝;影像分辨率;選線

引言

目前，我國主要應用無人機航測技術(shù)與數(shù)字航空攝影相結(jié)合的方式進行測繪，作為航空攝影領(lǐng)域一個新的發(fā)展趨勢，無人機航測技術(shù)相對于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，在獲取遙感數(shù)據(jù)和影像資料的方面，比以往的以衛(wèi)星、大飛機、人工全站儀等設(shè)備更具有機動性、靈活性等優(yōu)點。而在實際工作中為了確保公路質(zhì)量，構(gòu)建完善的輔助設(shè)施，施工單位在勘測與選線環(huán)節(jié)對于施工區(qū)域影像資料的分辨率有著極高的要求，以影像資料為基礎(chǔ)，開展三維模型的搭建，無人機攝影測量技術(shù)為公路勘測以及選線決策工作能提高強有力的提供數(shù)據(jù)支持。

一、無人機航測基本流程

對無人機航測基本流程的梳理，幫助技術(shù)人員從整體上，更加準確地把握無人機航測技術(shù)的特點以及技術(shù)特性，為后續(xù)其在公路勘測以及輔助選線環(huán)節(jié)中的應用創(chuàng)造了條件。無人機航測技術(shù)依托于無人機技術(shù)、數(shù)碼相機技術(shù)，實現(xiàn)了在小范圍區(qū)域內(nèi)高分辨路影像資料的獲取，目前無人機航測技術(shù)被廣泛地應用于基礎(chǔ)測繪、土地資源勘測等多個領(lǐng)域，其作為現(xiàn)有航空攝影測量的有益補充，大大提升了航空測量的效率，無人機航測加之使用的技術(shù)較為成熟，成本較低，較好地滿足了實際的使用需求。

二、無人機航測技術(shù)在公路勘測中的應用

無人機航測技術(shù)在公路勘測中應用，要求技術(shù)人員結(jié)合航測基本流程，根據(jù)勘測區(qū)域的特點，靈活調(diào)整應用方案，確保無人機航測技術(shù)優(yōu)勢的有效發(fā)揮?；诂F(xiàn)階段公路勘測環(huán)節(jié)無人機航測技術(shù)使用經(jīng)驗不足，應用水平較低的情況，在研究過程中，結(jié)合案例，從實踐環(huán)節(jié)出發(fā)，梳理無人機航測技術(shù)的應用流程，明確應用重難點，實現(xiàn)其在公路勘測中的合理使用。

某公路長度為50km，寬度400m，其中平原段長度為24km，山區(qū)路段長度26km，山區(qū)路段與平原路之間的高差為550m，如果采取傳統(tǒng)的公路勘測方式，難以按照設(shè)定的精度與要求的時間完成相關(guān)測量工作。在實際的技術(shù)應用環(huán)節(jié)，根據(jù)公路設(shè)計意圖，組織人員實地進行像控點的確定與測量。在這一過程中，考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及定位需求，采取了CORS系統(tǒng)，完成對測量參數(shù)的坐標轉(zhuǎn)變，將像控點進行電子刺點處理，既確保了數(shù)據(jù)的準確性，又在很大程度上，提升了安全性，避免數(shù)據(jù)丟失的情況出現(xiàn)。在數(shù)碼相機使用過程中，給予數(shù)碼相機的特點，采取后方交會法，對相機內(nèi)外的方位進行調(diào)整，確保數(shù)碼相機的影像獲取能力，通過算法，也使得數(shù)碼相機在拍攝過程中，產(chǎn)生的光學畸變得以糾正，數(shù)碼影像更為真實，同時也為后續(xù)分辨率的提升以及各類算法的應用奠定了堅實的基礎(chǔ)。在無人機航測中，應當嚴格遵照《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》的相關(guān)要求，結(jié)合實際的勘測需要，對地面的分辨率、航高以及飛行路線進行設(shè)計，基于影像資料的獲取要求，在完成上述工作后，還需結(jié)合地形情況，對無人機的曝光間隔以及航線間隔進行設(shè)置，確保航空拍攝的重疊度處于合理的區(qū)間范圍內(nèi)。根據(jù)要求，結(jié)合實際情況，最終確定某公路項目，其航高為600m，航向重疊度為74%，影像分辨率為7cm，在勘測過程中，共拍攝1129張照片，順利完成航拍工作。在完成影像資料的獲取之后，根據(jù)工作流程，還應當進行內(nèi)業(yè)加密處理，借助于畸變糾正程序，對公路勘測區(qū)域內(nèi)拍攝的影像資料進行畸變差改正，采取無控自由網(wǎng)平差的方式，進行三角測量平差。在實際的操作過程中，應當提前進行航線的預處理，預留三處空白航線，在自動挑出差點后，再確定各個同名點后，進行相應的檢測評估，一旦發(fā)現(xiàn)漏點的情況，則可采取相應的技術(shù)手段，進行漏點連接處理，避免出現(xiàn)空白的情況，在一定程度上，也提升了后續(xù)三位模型構(gòu)建的準確性。在完成上述操作后，使用加密軟件，對無人機航測區(qū)域進行網(wǎng)絡(luò)平差處理，確保了數(shù)據(jù)的準確性。

出于公路勘測的需要，在完成內(nèi)業(yè)加密處理之后，還可使用DEM進行獲取正射影像，生成一定數(shù)量的三維點，完成對地形要素的集中展示，并在此技術(shù)上，進行各類地理要素的疊加，形成可視化模型，完成公路勘測工作，同時也為后續(xù)輔助選線提供了數(shù)據(jù)參考。

三、無人機航測技術(shù)在公路選線中的應用

為了確保輔助選線的科學性，在決策之前，有必要通過無人機航測技術(shù)，獲取必要的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合輔助選線設(shè)計目標，進行選線模型的構(gòu)建，實現(xiàn)公路輔助選線方案的最優(yōu)化。

（一）公路輔助選線的目標

在過往公路輔助選線過程中，往往需結(jié)合地形圖、影像圖等，在平面圖上進行輔助線路的設(shè)計工作，這種選線方式，對于平原地段公路輔助選線有著較大的幫助，但是在地形起伏較大的山地地段，公路的隧道口、高架橋輔助選線難度較大，傳統(tǒng)的選線方式無法滿足實際的使用需求。為了有效應對這一情況，嘗試將無人機航測技術(shù)引入到輔助選線之中，嘗試借助于現(xiàn)代化的技術(shù)手段，適應復雜地質(zhì)環(huán)境下的高度公路輔助選工作開展的客觀要求。在這一思路的指導下，明確公路輔助選線的總體目標，從底層三維做起，從底層到上層，進行自主開發(fā)的方式，結(jié)合公路施工區(qū)域的實際，從三維表現(xiàn)、快速建模、地形編輯等幾個方面入手，構(gòu)建起三維輔助選線機制。

（二）公路輔助選線技術(shù)應用

在公路輔助選線技術(shù)應用過程中，應當基于輔助選線的目標定位，以科學性原則、實用性原則為框架，在現(xiàn)有的技術(shù)手段下，扎實開展技術(shù)應用工作。在整個選線建模環(huán)節(jié)，可充分借助于VR技術(shù)，不斷提升公路勘測數(shù)據(jù)的處理精度與效率，使用3DMax等三維建模軟件，完成無人機航測系統(tǒng)的搭建，形成開放式的系統(tǒng)平臺。在框架搭建完成之后，可使用自適應LOD、智能權(quán)重等算法，進行數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，對錯誤信息進行剔除，同時也在一定程度上，增強系統(tǒng)運行的安全性。為了確保公路輔助選線工作的順利完成，還有必要借助于海量地理數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)控技術(shù)，對各類數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理，以實現(xiàn)對航拍影像資料的快速高效處理。

（三） 公路輔助選線決策功能的設(shè)置

公路輔助選線決策工作的開展，需根據(jù)實際需要，進行必要的功能模塊設(shè)置，從決策系統(tǒng)多源數(shù)據(jù)疊加、輔助選線決策、輔助選線方案生成等幾個方面入手，有序開展相關(guān)工作，以確保公路道路選型工作的順利進行，同時將地理信息數(shù)據(jù)、建筑物模型、三維仿真數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)化達到直觀化呈現(xiàn)的效果，并完成對高程信息的附著添加，構(gòu)建起立體化仿真模型，對公路輔助選線人員提供了更為全面的指導，切實增強輔助選線決策的針對性。在輔助選線環(huán)節(jié)，根據(jù)公路的施工要求，基于實際的工作要求，技術(shù)人員在現(xiàn)有的技術(shù)框架下，可進行必要的數(shù)據(jù)拓展，生成三維效果圖，進而形成具有可操作性的公路輔助選線報告，為后續(xù)公路的設(shè)計、施工活動的開展提供依據(jù)。

四、結(jié)語

無人機航測技術(shù)，對于公路勘測以及輔助選線工作有著極大的提升，本文在分析無人機航測技術(shù)流程的基礎(chǔ)上，從勘測、輔助選線兩個維度，開展無人機航測技術(shù)應用方案的探討，以期逐步構(gòu)建起完備高效的公路設(shè)計新模式。

參考文獻：

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