王華
摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提升,各行各業(yè)的發(fā)展已經(jīng)步入到了一個新的階段,其中測繪行業(yè)的發(fā)展受到了社會大眾的普遍性重視。文章對無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用也進(jìn)行了分析,并總結(jié)了相關(guān)注意事項(xiàng),可以為工程測繪的未來發(fā)展提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:無人機(jī)遙感技術(shù);測繪領(lǐng)域;應(yīng)用
測繪工程測量的準(zhǔn)確性是保障工程順利施工的基礎(chǔ),影響整個項(xiàng)目的工程質(zhì)量。目前,隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),基礎(chǔ)設(shè)施、建筑工程數(shù)量迅速增多,測繪工程測量工作的作用越來越重要。而無人機(jī)遙感技術(shù)是工程測繪測量中最為重要的一項(xiàng)技術(shù),能夠降低測繪工程的工作量和難度,實(shí)現(xiàn)對工程測繪數(shù)據(jù)信息的快速獲取,對工程項(xiàng)目建設(shè)具有非常重要的指導(dǎo)作用。
一、無人機(jī)遙感技術(shù)概述
無人機(jī)遙感技術(shù)是通過利用無人機(jī)和遙控感應(yīng)等技術(shù)相互結(jié)合構(gòu)成,在工作中能夠自動化、智能化的對探測資源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和存儲。并對相應(yīng)的空間地理信息進(jìn)行專業(yè)的分析,建立相應(yīng)的模型,使數(shù)據(jù)更好地被理解。無人機(jī)遙感技術(shù)具有非常多的優(yōu)勢,并且能夠應(yīng)用在工程測繪等不同的方面。目前,該技術(shù)是全世界都在爭相發(fā)展的一項(xiàng)高科技技術(shù),不斷地朝著各個不同的使用方向發(fā)展。無人機(jī)遙感技術(shù)中的無人機(jī)設(shè)備是不載人的飛行器,通過地面的工作人員對其進(jìn)行無線電遙控,或者機(jī)器本身攜帶計算機(jī)遠(yuǎn)程操控設(shè)備,使無人機(jī)能夠按照計劃好的軌跡飛行。由于不需要駕駛員在飛機(jī)上進(jìn)行實(shí)際的操控,因此無人機(jī)的構(gòu)造較為簡單,同時成本較低,能夠在較為危險的地段,或者人類無法進(jìn)入的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際檢測,如:在情況惡劣的災(zāi)害現(xiàn)場中利用無人機(jī)組織救援工作,或者在惡劣的環(huán)境中對區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行探測。遙感技術(shù)中結(jié)合了不同類型的相機(jī)和成像儀,以及雷達(dá)和電磁波探測儀等儀器設(shè)備,使其具有收集信息圖像等數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲存分析等作用,其靈敏度較高,重量較輕,同時能夠支持遠(yuǎn)程遙控。將其與無人機(jī)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合能夠形成無人機(jī)遙感技術(shù),用于探測更多的區(qū)域。
二、無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢
在測繪領(lǐng)域應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)可以進(jìn)一步促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度的加快,這對建筑企業(yè),以及施工單位經(jīng)濟(jì)效益的提升有著很大的幫助。但要最大化實(shí)現(xiàn)無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域的作用,相應(yīng)的建筑企業(yè)以及施工單位就需要全面理解無人機(jī)遙感技術(shù)的自身優(yōu)勢,要在掌握其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上加以應(yīng)用才可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)價值。首先,無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用可以在一定程度上提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,這主要是由于無人機(jī)遙感技術(shù)是各種技術(shù)的集合,其涉及衛(wèi)星定位、數(shù)碼傳感等新技術(shù)的運(yùn)用,技術(shù)的先進(jìn)性在一定程度上保障了數(shù)據(jù)收集的效率,同時也減少了測繪的誤差,這不僅對工程測繪起到了一定的推動作用,同時也確保了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。與此同時,通過無人機(jī)遙感技術(shù)的運(yùn)用,還可以促進(jìn)工程測繪工作效率的提升,這對建筑企業(yè)以及施工單位經(jīng)濟(jì)效益的提升有著很大的幫助。在建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際測繪過程中,其中包含了各類數(shù)據(jù),如果不采取先進(jìn)方法來開展測繪工作,這將會直接影響到工程測繪工作的整體水平。而無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用,在很大程度上改善了其現(xiàn)狀,通過無人機(jī)遙感技術(shù)來開展外部作業(yè)可以不受外部環(huán)境因素影響,這可以保證工程測繪工作的進(jìn)度,而且無人機(jī)續(xù)航時間比較長,這可以在一定程度上降低建筑企業(yè)以及施工單位的施工成本,保證工作質(zhì)量。
三、無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,帶動無人機(jī)遙感技術(shù)的使用日益廣泛。無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程中的運(yùn)用具有多方面優(yōu)勢,其中包括周期性服務(wù)效果完善、監(jiān)測效率高、對數(shù)據(jù)的處理迅速以及監(jiān)測范圍廣等。監(jiān)測效率在遙感技術(shù)的應(yīng)用中意義非凡,如果監(jiān)測效率跟不上,一旦發(fā)生突發(fā)狀況會嚴(yán)重影響監(jiān)測工作的順利開展,進(jìn)而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。相反,如果無人機(jī)遙感技術(shù)在運(yùn)用中的監(jiān)測效率高,工程中遇到突發(fā)緊急狀況時解決速度也會更快,從而大大減少在工程實(shí)施過程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程中的運(yùn)用可以提升工程的測量效率與精確度。在對目標(biāo)區(qū)域?qū)嵭斜O(jiān)測工作時,使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠全面、快速地掌握區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息,并且兼有較高的分辨率。較高的分辨率以及較快的信息處理速度,在進(jìn)行信息處理過程中,能夠提高提取信息的精確度,對測繪工程有著重要作用。
四、無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用
(一)低空作業(yè)
在測繪領(lǐng)域中,由于不同的建筑工程項(xiàng)目所處的施工環(huán)境都存在一定的差異性,在實(shí)際的工程測繪過程中,要保證測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,相應(yīng)的建筑企業(yè)以及施工單位,就需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來選擇合理性的測繪方式。在應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)的過程中,針對一些地理?xiàng)l件較為復(fù)雜的地區(qū),例如一些山區(qū)和海拔較高的地區(qū),無人機(jī)在實(shí)際工作過程中的起降會有一定的難度,這就需要應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)來進(jìn)行低空作業(yè),在實(shí)際的測繪過程中,可以借助無人機(jī)進(jìn)行低空航拍,其可以快速獲得測繪數(shù)據(jù),并且能夠在短時間內(nèi)對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理,這可以在保證測繪工作的安全性同時,提高測繪工作的整體效果。與此同時,由于一些工程測繪區(qū)域的環(huán)境條件難以得到控制,建筑企業(yè)以及施工單位在對測繪地區(qū)的環(huán)境條件進(jìn)行分析后,可以立足于實(shí)際情況來設(shè)計無人機(jī)遙感測繪計劃。實(shí)際上,工程測繪必須要具備清晰的圖像與精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),在一些較差的環(huán)境中作業(yè)時,如果沒有根據(jù)實(shí)際情況來開展測繪工作,其將會直接影響到測繪工作的質(zhì)量。針對這一情況,相應(yīng)的建筑企業(yè)以及施工單位,就需要在開展工程測繪工作之前,對所處區(qū)域的各方面情況進(jìn)行全面分析,在掌握實(shí)際情況的基礎(chǔ)上應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù),對應(yīng)急事件進(jìn)行合理化處理,以此來提升無人機(jī)的應(yīng)對能力,為后續(xù)的測繪工作提供保障。
(二)對海岸地形的測繪
使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)0兜匦芜M(jìn)行測繪。在測量時,應(yīng)關(guān)注以下內(nèi)容:首先,設(shè)置布控點(diǎn)。根據(jù)不同的航行軌跡來制定合適的布控點(diǎn)。一般在進(jìn)行測繪時,航線設(shè)置為單航帶,通過覆蓋式測量方法來進(jìn)行整體海岸的測量工作。工作人員可以根據(jù)航線的位置來對控制點(diǎn)進(jìn)行布置,先確定平高點(diǎn),再根據(jù)區(qū)域的規(guī)劃等因素來設(shè)計整體的布控點(diǎn)位置。設(shè)置時,應(yīng)保證整體的控制點(diǎn)之間距離相對均勻,使測繪的準(zhǔn)確值有所提升。其次,做好飛行前的準(zhǔn)備工作。海岸的測繪風(fēng)力一般都比較大,同時受到海洋氣候的影響,在飛行期間容易受到氣流和風(fēng)向及潮汐等不同因素的影響,使無人機(jī)發(fā)生偏離航線的情況。因此,在飛行前,應(yīng)對海岸測繪區(qū)域的天氣進(jìn)行調(diào)查,選擇天氣晴朗同時風(fēng)力較小的時間來進(jìn)行測繪,力求圖像的清晰度較高,無人機(jī)的拍攝角度不受影響。同時,海岸地形會受到引力和潮汐的影響,在設(shè)計航線時,應(yīng)將此類影響因素考慮進(jìn)去,保證航線的設(shè)計能夠符合標(biāo)準(zhǔn),不受異常情況的不良影響。最后,立體模型的構(gòu)建。無人機(jī)具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),不僅能夠?qū)⑴臄z的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整和拼接,使其更加清晰有效,同時能夠根據(jù)測繪得到的數(shù)據(jù)來進(jìn)行模型的構(gòu)建。使用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測繪時,其對于海岸線的測繪較為充分,利用多種先進(jìn)的測繪工具和高級的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),得到海岸地形整體的圖像、數(shù)據(jù)等。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,能夠根據(jù)需要將海岸地形的具體模型建立出來,使工程師能夠更方便的對海岸地形進(jìn)行分析和規(guī)劃,更好地進(jìn)行資源利用。
(三)在測繪數(shù)據(jù)獲取方面的運(yùn)用
一般情況下,在工程測繪測量中,由于測繪主體不同,數(shù)據(jù)收集模式會產(chǎn)生一定的差別,如:手動采集、自動加密部分。其中,手動采集主要是利用計算機(jī)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。相關(guān)工作人員根據(jù)相關(guān)的采集需求,在基站內(nèi)操作無人機(jī),通過無人機(jī)進(jìn)行選擇,從而獲得工程需要的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。無人機(jī)內(nèi)部控制系統(tǒng)具有預(yù)先設(shè)置的自我保護(hù)機(jī)制,在獲取到相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后,為了確保信息的安全性,自我保護(hù)機(jī)制對無人機(jī)內(nèi)部控制系統(tǒng)主動存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。相關(guān)工作人員需要獲取訪問權(quán)限后才能獲取到無人機(jī)內(nèi)部的測量信息。如:針對礦區(qū),當(dāng)?shù)販y繪機(jī)構(gòu)建立CORS網(wǎng),在充分考慮工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上選擇1985國家高程基準(zhǔn)、快眼II型無人機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和修正后,在無人機(jī)上配置像素較高的佳能EOS5DS數(shù)碼相機(jī),運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)可以完成測繪信息正射影像數(shù)據(jù)的切割工作。由此可見,在數(shù)據(jù)采集方面,無人機(jī)遙感技術(shù)在充分考慮工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上利用運(yùn)用測量技術(shù)、攝影技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行測量,不但能夠獲取完整的數(shù)據(jù)影像,還能優(yōu)化區(qū)域網(wǎng)中的相關(guān)信息,切實(shí)保證測繪信息的合理性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而輸出標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式。
(四)突發(fā)事件的應(yīng)用
對于自然災(zāi)害的發(fā)生,人類無法阻擋,也難以避免。但當(dāng)無法避免的自然災(zāi)害發(fā)生時,人類卻可以采取相應(yīng)措施實(shí)行預(yù)防、挽救損失,降低自然災(zāi)害造成的影響。對此,人類應(yīng)該重視自然災(zāi)害發(fā)生后的重建安置處理工作,提高災(zāi)害發(fā)生后的應(yīng)急處理效率。當(dāng)大型自然災(zāi)害形成時,相關(guān)救援人員發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,而相關(guān)地理環(huán)境的實(shí)際情況將會影響施救人員的工作效率。在災(zāi)害發(fā)生后的第一時間應(yīng)獲取該地區(qū)的地理地形信息,并且根據(jù)地形發(fā)生的變化精確安排施救措施。與此同時,需要獲得受害者的具體位置。如果在施救過程中進(jìn)行信息測量,采用的是傳統(tǒng)的人工測量方法,這將會大大降低施救效率與施救速度,浪費(fèi)施救時間,如此一來,受害者的生命財產(chǎn)安全將會得不到有效保障。反之,如果在施救過程中利用無人機(jī)遙感技術(shù),能夠迅速對受災(zāi)地區(qū)的地理地形環(huán)境進(jìn)行全面精確把控收集,并且能在短時間內(nèi)制定一套援救計劃,最大限度保證受害者的生命財產(chǎn)安全。
五、結(jié)束語
綜上所述,在測繪工程測量中應(yīng)用無人機(jī)測繪技術(shù),可降低測繪作業(yè)成本投入,強(qiáng)化測繪現(xiàn)場安全系數(shù),提升測繪效率。測繪單位應(yīng)優(yōu)化無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用策略,強(qiáng)化工作人員的專業(yè)能力,使測繪工程測量處于良好發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
參考文獻(xiàn):
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