夏志剛

摘 要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展不斷加快，無(wú)人機(jī)測(cè)繪改進(jìn)了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中的弊端，更加適應(yīng)建筑工程測(cè)繪中的各項(xiàng)高標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著信息化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，無(wú)人機(jī)測(cè)繪將與時(shí)俱進(jìn)，繼續(xù)完善和提升，以最大限度地滿足實(shí)際需求，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。基于此，本文主要分析了無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在工程測(cè)量測(cè)繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)繪;無(wú)人機(jī)遙感;測(cè)繪技術(shù)

中圖分類號(hào)：P237 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1無(wú)人機(jī)攝像技術(shù)的系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)攝像技術(shù)是由遙感信息采集系統(tǒng)和遙感信息處理系統(tǒng)組成。遙感信息采集系統(tǒng)包含了無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)、飛行控制系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)是以裝有航空數(shù)碼相機(jī)無(wú)人機(jī)為空中平臺(tái)，結(jié)合慣性測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)和全球定位等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化、專用化快速航空拍攝，達(dá)到快速獲得有關(guān)自然環(huán)境、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)區(qū)等空間遙感信息和數(shù)據(jù)。飛行控制系統(tǒng)有兩種，一種是由人發(fā)出控制指令的控制系統(tǒng);另一種是由自動(dòng)飛行控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自行產(chǎn)生控制指令。無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是采用人進(jìn)行控制無(wú)人機(jī)實(shí)際工作指令的控制系統(tǒng)，使用了全球定位系統(tǒng)，可以對(duì)信號(hào)迅速定位，及時(shí)有效地掌握陀螺、加速度計(jì)等飛行器實(shí)時(shí)情況;同時(shí)還可以使用數(shù)字化對(duì)無(wú)人機(jī)監(jiān)控，完成定點(diǎn)信息的迅速采集[1]。

2無(wú)人機(jī)的特性

2.1無(wú)人機(jī)具備應(yīng)用先進(jìn)性

無(wú)人機(jī)在自然災(zāi)害測(cè)繪等方面的應(yīng)用主要是以無(wú)人機(jī)為載體，搭載相機(jī)等傳感器設(shè)備，在一定區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)繪等各項(xiàng)工作。相比較傳統(tǒng)測(cè)繪而言，其應(yīng)用范圍更廣，成本更低。近年來(lái)，3S技術(shù)發(fā)展迅速，推動(dòng)無(wú)人機(jī)在飛行、定位、影像快速處理等方面得到快速發(fā)展。

2.2無(wú)人機(jī)具備應(yīng)用廣泛性

從目前我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中有很長(zhǎng)一段時(shí)間主要集中在軍事用途上，比如一些武器的精確打擊、空中偵查、遠(yuǎn)程指揮等。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在民用領(lǐng)域應(yīng)用也逐漸增多。

2.3無(wú)人機(jī)具備快速反應(yīng)特性

無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中機(jī)動(dòng)頻率快，升降過(guò)程中準(zhǔn)備時(shí)間短，在惡劣環(huán)境中作業(yè)能力強(qiáng)，不受地面交通影響，可以較快飛抵地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害精確定位，在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、處理和傳送。無(wú)人機(jī)自動(dòng)化程度高。

3無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

現(xiàn)階段，在我國(guó)工程測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)得到充分利用，可有效確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為工程施工的質(zhì)量提供充分參考。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，需在其他技術(shù)的支持下完成測(cè)繪作業(yè)，以此提高工程的質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。同時(shí)在實(shí)際的測(cè)繪過(guò)程中，結(jié)合工程的具體情況，可對(duì)技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，完善其設(shè)計(jì)的內(nèi)容，提高其測(cè)繪的速度。

3.2提高測(cè)繪效率

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)工程測(cè)繪具有較為重要的作用，可有效減少工作人員的工作量，打破傳統(tǒng)的人工測(cè)繪方式。該技術(shù)的測(cè)繪流程較為簡(jiǎn)便，充分提高工作人員的工作效率，避免出現(xiàn)較大的失誤，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在該技術(shù)的應(yīng)用下，可對(duì)工程進(jìn)行快速測(cè)繪，使其能夠盡快地完成有關(guān)作業(yè)，縮短測(cè)繪的時(shí)間。

3.3降低測(cè)繪成本

由于工程中各項(xiàng)流程較為繁瑣，在實(shí)際的測(cè)繪中難度較大，傳統(tǒng)的人工測(cè)繪需使用大量的人力物力，使得工程測(cè)繪的成本不斷增加。同時(shí)，利用衛(wèi)星以及飛機(jī)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的獲取，其成本仍相對(duì)較高。為此，技術(shù)人員不斷加強(qiáng)研究，針對(duì)工程測(cè)繪，完善技術(shù)的內(nèi)容，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了工程測(cè)繪的經(jīng)濟(jì)成本。

4無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的具體運(yùn)用

4.1對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的測(cè)繪

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)是通過(guò)運(yùn)用各種技術(shù)和方法，測(cè)量、監(jiān)視地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)以及各種誘發(fā)因素動(dòng)態(tài)變化的工作，即通過(guò)采集和獲取地質(zhì)災(zāi)害各要素空間關(guān)系及地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的特征、紋理、環(huán)境信息等，基于已有的數(shù)據(jù)資料，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和危害性等進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)任務(wù)需求，以及無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)原理，可以將基于無(wú)人機(jī)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)三個(gè)部分。數(shù)據(jù)獲取部分包括了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)任務(wù)的確定、任務(wù)分析及相關(guān)資料收集、實(shí)地勘探、飛行規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計(jì)、無(wú)人機(jī)作業(yè)內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)的參數(shù)校正、空中三角測(cè)量、三維模型構(gòu)建、正射影像獲取等。數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)包括地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)屬性數(shù)據(jù)的獲取，數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，以及基于已有相關(guān)資料信息對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)等內(nèi)容[2]。

4.2城市規(guī)劃中的使用

在對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)整體城市的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行探測(cè)和獲取。首先，應(yīng)對(duì)測(cè)繪的區(qū)域進(jìn)行像控布設(shè)。一般而言，在進(jìn)行像控布設(shè)時(shí)，需要設(shè)置正方形網(wǎng)格，并設(shè)置像控點(diǎn)。像控點(diǎn)的數(shù)量和精度對(duì)于航測(cè)的數(shù)據(jù)精確度有較大的影響。因此，在實(shí)際的測(cè)繪時(shí)，應(yīng)根據(jù)無(wú)人機(jī)的翼型和測(cè)量的范圍來(lái)對(duì)像控點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。其次，規(guī)劃航線和區(qū)域。在對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該明確想要測(cè)量的區(qū)域，以及測(cè)繪的重點(diǎn)區(qū)域，根據(jù)實(shí)際的需求和無(wú)人機(jī)飛行的特點(diǎn)等來(lái)對(duì)飛行航線進(jìn)行測(cè)量，使其測(cè)繪的結(jié)果滿足測(cè)繪單位的實(shí)際需求。最后，處理影像數(shù)據(jù)。由于無(wú)人機(jī)中安裝的照相機(jī)在對(duì)環(huán)境進(jìn)行拍攝時(shí)，可能會(huì)受到光的影響，導(dǎo)致圖像中存在光學(xué)畸變的現(xiàn)象，使得實(shí)際的測(cè)量數(shù)值和圖像不符合，出現(xiàn)一定的誤差。在對(duì)城市進(jìn)行拍攝時(shí)，需要對(duì)拍攝角度和拍攝空間等進(jìn)行合理的設(shè)置，通過(guò)后期的數(shù)據(jù)處理，對(duì)圖像進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，并使用有關(guān)的幾何模型等對(duì)圖像進(jìn)行校正[3]。

4.3大比例尺中的測(cè)繪

在對(duì)地形空間較大的區(qū)域，如農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)區(qū)等大比例尺區(qū)域的測(cè)繪中，需要測(cè)繪單位對(duì)區(qū)域內(nèi)的地形和影像等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)Σ煌h(huán)境中的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪，在短時(shí)間內(nèi)能夠完成整片區(qū)域內(nèi)的信息和測(cè)繪重點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲取。在實(shí)際的測(cè)繪時(shí)，無(wú)人機(jī)需根據(jù)指定的飛行航線和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，以保證飛行的穩(wěn)定度和數(shù)據(jù)的全面性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程師的具體需求進(jìn)行調(diào)整，使其能夠滿足飛行需求和圖像獲取條件。使用專業(yè)的軟件和信息處理系統(tǒng)，在地圖和導(dǎo)航的支持下，對(duì)整體的航拍過(guò)程進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)能夠符合要求。

4.4在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

地質(zhì)測(cè)量工作中，通常以探槽、鉆探的方式對(duì)局部的表土掩蓋地層進(jìn)行揭露，或采用地面電法對(duì)地層界線、煤層露頭線和主要構(gòu)造線進(jìn)行控制，以保證測(cè)量的精度符合有關(guān)規(guī)定的要求。現(xiàn)已普遍采用無(wú)人機(jī)航空攝影地質(zhì)測(cè)量，即利用航空攝影影像先通過(guò)室內(nèi)解譯和一定的地面檢查驗(yàn)證，再進(jìn)行室內(nèi)整理成圖，編制成地質(zhì)圖件，繪制斷面圖等。利用無(wú)人機(jī)獲得的影像進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量工作效率高，劃分地層、解釋構(gòu)造等較常規(guī)方法有明顯的優(yōu)勢(shì)，有利于提高地質(zhì)圖的精度[4]。

結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)不斷發(fā)展，逐漸加大了對(duì)工程測(cè)繪的研究。為了確保工程質(zhì)量，不斷加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的使用，采用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，利用智能控制，對(duì)工程的整體進(jìn)行有效的檢測(cè)，可有效確保測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確性，提高工作人員的測(cè)繪效率，并降低工程的測(cè)繪成本。

參考文獻(xiàn)：

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