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        測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用分析

        2022-11-26 05:37:41趙林朱德奎顧稽毓
        科學(xué)與信息化 2022年4期
        關(guān)鍵詞:測(cè)繪測(cè)量工程

        趙林 朱德奎 顧稽毓

        中檢集團(tuán)公信安全科技有限公司 山東 棗莊 277100

        引言

        當(dāng)今社會(huì)測(cè)繪技術(shù)在不斷發(fā)展,這樣一來(lái),大大促進(jìn)了我國(guó)工程建筑事業(yè)的快速發(fā)展。無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得測(cè)繪工程的精準(zhǔn)度大大提高?,F(xiàn)如今是信息化智能化時(shí)代,測(cè)繪工程逐漸走向了自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化,這樣使得測(cè)繪工程的工作效率和工作質(zhì)量大大提升。這樣不僅可以提高測(cè)繪工程的工作效率,而且還可以有效地對(duì)測(cè)繪工程進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。因此,相關(guān)企業(yè)必須要加大對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理的研究與應(yīng)用,國(guó)家政策上也要制定一些相關(guān)的規(guī)范,確保無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)能夠更有效地應(yīng)用到測(cè)繪工程中,提高測(cè)繪工程的工作效率。

        1 在測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

        無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)是指在無(wú)人機(jī)上安裝和搭載多個(gè)傳感器,從多角度對(duì)區(qū)域進(jìn)行拍攝和測(cè)量。無(wú)人機(jī)傾斜測(cè)量技術(shù)被應(yīng)用到很多領(lǐng)域中,它通過(guò)多角度、高分辨率的影像技術(shù)信息,建立完善的三維數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城市山區(qū)的測(cè)繪工作[1]。同時(shí),與傳統(tǒng)的技術(shù)相比,該技術(shù)能夠加強(qiáng)整個(gè)測(cè)量圖形的效果,有效地減輕了工作人員的壓力。為了保證駕駛?cè)藛T的生命安全,傳統(tǒng)的載人飛行器測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制,在一些特殊的地形中根本無(wú)法作業(yè)。然而,無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,工作人員只需通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控,可以完成一些復(fù)雜的地區(qū)的測(cè)繪工作。另外,在一些特殊的情況下,例如出現(xiàn)云層較厚的情況,傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面就會(huì)受到一定的限制,測(cè)量精準(zhǔn)度不夠。而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用可以免受云層和氣候條件的限制,保證測(cè)繪的精準(zhǔn)度。

        1.1 圖像更加高清

        在進(jìn)行地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等方面的測(cè)繪工作時(shí),工作人員可借助無(wú)人機(jī)的遙感觀(guān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),并在高空中利用高清攝像系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行航拍。工作人員通過(guò)對(duì)攝像軟件系統(tǒng)進(jìn)行控制,調(diào)整無(wú)人機(jī)攝像的精準(zhǔn)度,用以適應(yīng)不同地理?xiàng)l件下的工程測(cè)繪工作,滿(mǎn)足建設(shè)項(xiàng)目對(duì)高清攝像、實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)控等工作內(nèi)容的要求。

        1.2 操作簡(jiǎn)單,應(yīng)用方便

        根據(jù)調(diào)查顯示,許多大型測(cè)繪工程的發(fā)展,都離不開(kāi)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)。無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)為建筑工程帶來(lái)了非常大的效益。并且這項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn)單,在應(yīng)用時(shí)非常方便。我們可以對(duì)這些地理信息進(jìn)行有效的采納,然后快速地進(jìn)行圖像繪制,這樣一來(lái),通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及地理信息技術(shù)可以更高效率、更快、更準(zhǔn)的將圖像繪制出來(lái);利用地理信息技術(shù)可以有效地保證測(cè)繪工程的精準(zhǔn)度,在較為繁重的工作中無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)手段,有效提高工作效率,減少工作任務(wù)。無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)作為大型工程中一項(xiàng)不可缺少的技術(shù),我們必須有效地利用它并且積極進(jìn)行發(fā)展創(chuàng)新。在實(shí)際應(yīng)用中,我們也可以對(duì)具體的建筑影像進(jìn)行掃描,然后通過(guò)一系列的處理,將它繪制成圖像。再者,我們還可以通過(guò)利用先進(jìn)的通信技術(shù),對(duì)工程的進(jìn)展情況以及工程的實(shí)施效果進(jìn)行全方位監(jiān)控。這在很大程度上保證了測(cè)繪工程的健康和安全發(fā)展。而對(duì)于精確度不高的大概勘察與作業(yè),所需要的工作時(shí)間更短。這也從側(cè)面印證了使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)建立控制網(wǎng),可以大大提高作業(yè)效率。無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)是接收機(jī)所接收的衛(wèi)星等其他數(shù)據(jù),可以確定方程式計(jì)算出位置信息數(shù)據(jù),大大減少測(cè)量工作的經(jīng)費(fèi),同時(shí)也是更加靈活,也可省去經(jīng)典測(cè)量中過(guò)渡點(diǎn)的測(cè)量工作,所以應(yīng)用起來(lái)非常的方便實(shí)用。

        1.3 測(cè)量時(shí)間短、效率高

        無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)可以應(yīng)用于測(cè)繪工程的其中一個(gè)原因就是無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)具有測(cè)量時(shí)間短,效率高的特點(diǎn)。工程測(cè)繪是土木工程中的一項(xiàng)巨大的工程,它的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)為測(cè)繪工程帶來(lái)的巨大的便利,給測(cè)繪工作帶來(lái)了非常好的發(fā)展。利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù),人們可以在野外進(jìn)行測(cè)量時(shí)快速打破傳統(tǒng)測(cè)繪的弊端,快速實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位系統(tǒng),大大改善了傳統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)。由此可見(jiàn)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)的時(shí)效性比傳統(tǒng)的測(cè)繪方式時(shí)效性更強(qiáng)。有些工程要使用地形非常復(fù)雜,無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)對(duì)于工程數(shù)據(jù)分析,地形的測(cè)量以及地形分析有著非常重要的作用。它可以有效地控制這些測(cè)量數(shù)據(jù)。由此可見(jiàn)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)對(duì)于野外工作的重要性,它大大提高了野外工作的工作效率,以及工作質(zhì)量。在地基建立較難,面積較大的工程中也有很好的應(yīng)用。例如在城市給排水工程中的應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù),如果我們想要更方便、更快捷、更精準(zhǔn)地了解地下管道的數(shù)量以及地下管道的情況,我們就必須要采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù)去處理,如果應(yīng)用平常的處理技術(shù)去處理地下管道是非常困難的。采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及影像處理技術(shù),我們就可以更加快捷、更加準(zhǔn)確地解決城市的排水管道,更加清晰的了解地下管道問(wèn)題,這樣一來(lái)處理問(wèn)題也會(huì)更加的方便更加的快捷,這將給城市帶來(lái)非常大的社會(huì)效益。

        2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在實(shí)際測(cè)繪工程中的應(yīng)用

        2.1 像控點(diǎn)布設(shè)

        使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)量時(shí),需要對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行合理地布置。只有經(jīng)過(guò)科學(xué)的計(jì)算,保證布置點(diǎn)的合理性,才能確保后續(xù)測(cè)量工作的全面實(shí)施,最終得到準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)和清晰的影像[2]。因此,像控點(diǎn)的布設(shè)是保證后續(xù)工作進(jìn)行的關(guān)鍵。另外,要注重布設(shè)的像控點(diǎn)位置。要布設(shè)在航線(xiàn)附近區(qū)域,選擇地勢(shì)起伏較小的平緩地區(qū)。如果地勢(shì)復(fù)雜傾斜角度比較大,就會(huì)影響到像控點(diǎn)的布置效果。像控點(diǎn)的布設(shè)主要是為了輔助拍攝關(guān)鍵的部位,準(zhǔn)確地確定數(shù)據(jù)和圖像。所以,在布設(shè)的過(guò)程中,要接近重要位置。只有做到這幾方面,才可以確保無(wú)人機(jī)攝影工作的順利進(jìn)行。

        2.2 航線(xiàn)設(shè)計(jì)

        在無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用時(shí),航線(xiàn)的設(shè)計(jì)也是整個(gè)測(cè)量工作中的重點(diǎn)。無(wú)人機(jī)不能隨意飛行,必須根據(jù)實(shí)際情況,經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算,選擇合理的航線(xiàn)。在航線(xiàn)選擇時(shí),要結(jié)合測(cè)量的項(xiàng)目目標(biāo)以及測(cè)量重點(diǎn)要求,對(duì)飛行航線(xiàn)進(jìn)行規(guī)劃。設(shè)計(jì)航線(xiàn)的時(shí)候,要選擇最快、最清晰、最準(zhǔn)確的拍攝路線(xiàn),同時(shí),還要規(guī)避一些山洞、瀑布等不良的地形,減少對(duì)無(wú)人機(jī)的傷害。在設(shè)計(jì)航線(xiàn)的時(shí)候,還需要控制無(wú)人機(jī)的高度,選擇合適的拍攝角度,這樣才能夠確保清晰準(zhǔn)確的拍攝效果。另外,航線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)設(shè)置必須以整個(gè)航線(xiàn)為中心,呈網(wǎng)狀進(jìn)行合理的分布。只有選擇科學(xué)合理的航線(xiàn),才能夠確保無(wú)人機(jī)操作更加有序地進(jìn)行。

        2.3 三角測(cè)量

        在測(cè)繪工作前,需要明確測(cè)繪工作的具體要求和目標(biāo)范圍。對(duì)目標(biāo)區(qū)域信息的采集,可以加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的勘察以及測(cè)量設(shè)備的合理應(yīng)用。在無(wú)人機(jī)的飛行航線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)劃后,可以進(jìn)行空中三角測(cè)量。應(yīng)用空中三角測(cè)量技術(shù),需要做到以下幾點(diǎn):首先,要使用空中加密測(cè)量技術(shù)。這一技術(shù)能夠?qū)μ囟y(cè)量區(qū)域內(nèi)的空間地理位置進(jìn)行加密設(shè)計(jì),然后采取合理的管理措施,保證設(shè)立的專(zhuān)一性。在這一過(guò)程中,要設(shè)置具體的加密距離,保證對(duì)特殊區(qū)域的處理,避免高度偏差問(wèn)題的發(fā)生,影響到整體的測(cè)量結(jié)果。在一些平坦的地區(qū),也要做好空中三角加密,用添加數(shù)量控制的方法,對(duì)邊緣位置進(jìn)行合理地規(guī)劃。其次,利用這一技術(shù),還可以完成加密點(diǎn)的處理,結(jié)合完成前期準(zhǔn)備工作,保證整個(gè)測(cè)量工作中在遇到問(wèn)題時(shí),能得到及時(shí)處理。結(jié)合實(shí)際的像素?cái)?shù)據(jù),做出相應(yīng)調(diào)整,為后期數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性分析奠定良好的基礎(chǔ)。

        2.4 無(wú)人機(jī)補(bǔ)測(cè)操作

        無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中,可以采取補(bǔ)測(cè)的方法,滿(mǎn)足多個(gè)測(cè)點(diǎn)的使用要求。在確定了實(shí)際的測(cè)量區(qū)域范圍后,利用多項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合,進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)量的科學(xué)布局。針對(duì)無(wú)法得出參數(shù)的測(cè)量盲區(qū),結(jié)合無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù),能夠?qū)@一區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,避免出現(xiàn)紕漏和誤差的問(wèn)題發(fā)生,保證了整個(gè)測(cè)繪的質(zhì)量,同時(shí)也節(jié)約了大量的人力資源。

        3 在測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的具體策略

        3.1 應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù),提高平面點(diǎn)測(cè)繪精度

        無(wú)人機(jī)拍攝技術(shù)與傳統(tǒng)的拍攝技術(shù)不同,無(wú)人機(jī)設(shè)備在飛行過(guò)程中所得到的影響大多處于不規(guī)則的排列狀態(tài),在旋偏角、俯仰角等角度的選取都比平時(shí)的攝影角度更大一些。同時(shí),受到航向的影響,所拍攝的影像重疊度較大,但模型卻比較小。在此問(wèn)題的影響下,空三角測(cè)量數(shù)據(jù)的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差,空三自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)的成功率會(huì)降低,相關(guān)技術(shù)工作人員的工作內(nèi)容會(huì)大幅提升。由于拍攝影響的模型比較小,在測(cè)繪工作中需要技術(shù)人員經(jīng)常切換模型,導(dǎo)致技術(shù)人員的工作效率降低。因此,相關(guān)技術(shù)人員要在測(cè)繪工作過(guò)程中加強(qiáng)人工干預(yù),重視對(duì)相關(guān)軟件的解算工作,降低測(cè)區(qū)分區(qū),以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪圖像精度和準(zhǔn)度符合行業(yè)內(nèi)部技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)。此外,在大氣氣流、相幅的影響下,測(cè)圖接邊工作會(huì)受到干擾,立體像會(huì)將高程誤差體現(xiàn)出來(lái)。因此,相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)高程精度的把控,嚴(yán)防模型之間高程誤差的產(chǎn)生。

        3.2 應(yīng)用空三加密技術(shù),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制點(diǎn)加密

        空三加密技術(shù)是在無(wú)人機(jī)影像技術(shù)中最為重要的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容,對(duì)工作人員的操作技術(shù)要求比較高,這一環(huán)節(jié)工作的質(zhì)量高低對(duì)于接下來(lái)的工作準(zhǔn)確度有著很大的影響[3]。運(yùn)用空三加密技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制點(diǎn)加密,計(jì)算出加密坐標(biāo)的具體平面位置,一般是在野外控制坐標(biāo)的支持下空中進(jìn)行三角測(cè)量工作。目前,解析空三加密技術(shù)、模擬空三加密技術(shù)在測(cè)繪工作中比較常見(jiàn)??杖用芗夹g(shù)的運(yùn)用流程較為復(fù)雜,可簡(jiǎn)單分為空三數(shù)據(jù)預(yù)處理、初始構(gòu)網(wǎng)、對(duì)連接點(diǎn)進(jìn)行精確匹配、去除漏匹配點(diǎn)、增加連接點(diǎn)數(shù)、控制網(wǎng)平差等環(huán)節(jié)??杖用芗夹g(shù)不會(huì)受到被測(cè)量地點(diǎn)區(qū)域大小的限制,能夠完成區(qū)域內(nèi)部精度均勻的測(cè)量工作,控制野外測(cè)量工作的成本,大幅提升工作效率。

        3.3 應(yīng)用畸形改正技術(shù),提高圖像的真實(shí)性

        與普通的影像處理技術(shù)不同的是,在進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)繪過(guò)程中,工作人員較多使用的是非量測(cè)相機(jī),而用大比例尺進(jìn)行測(cè)量時(shí),工作人員使用的都是常見(jiàn)的單反相機(jī),一般與定焦鏡頭搭配使用,因此時(shí)長(zhǎng)有拍攝畸形的現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行剖面數(shù)據(jù)的提取時(shí),某些地震資料會(huì)有多路編輯、重新取樣、重新排列的現(xiàn)象發(fā)生,這時(shí)技術(shù)工作人員要進(jìn)行修正工作,在完成修正后獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)影像技術(shù)很大程度上受到衛(wèi)星遙感和航空遙感技術(shù)的影響,在具體的測(cè)繪工作過(guò)程中能夠進(jìn)行無(wú)人遙控的低空飛行,可以從多個(gè)角度獲取高質(zhì)量的圖像,保障獲取圖像的分辨率和圖像的真實(shí)性。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,無(wú)人機(jī)測(cè)繪是測(cè)繪工程不可缺少的一項(xiàng)重要技術(shù),它也是衡量社會(huì)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo),更是測(cè)繪工程發(fā)展的必然趨勢(shì)。所以我們要積極應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪及遙感技術(shù),并且不斷發(fā)展改革創(chuàng)新,讓測(cè)繪工程發(fā)展更有意義。

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