無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程的應(yīng)用
時(shí)間:2022-12-03 04:24:10
導(dǎo)語:無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展,測(cè)繪工程取得了很大的進(jìn)步,無人機(jī)技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。基于此,論文主要介紹了無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),分析了無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)例總結(jié)了無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】無人機(jī)技術(shù);測(cè)繪工程;應(yīng)用
1引言
現(xiàn)階段,我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平得到了很大的提升,無人機(jī)技術(shù)屬于新興測(cè)量技術(shù),現(xiàn)已在現(xiàn)代測(cè)繪領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用過程中,可以利用搭載的各項(xiàng)遙感設(shè)備獲取更多的影像資料,采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息,完成各種環(huán)境下的測(cè)量測(cè)繪任務(wù),有效地改善了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中存在的不足。除此之外,在建筑行業(yè)的快速發(fā)展中,無人機(jī)技術(shù)也將得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用,為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支持。
2無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
2.1監(jiān)測(cè)的尺度大。在測(cè)繪工程中,檢測(cè)范圍的縮小有助于提升監(jiān)測(cè)的整體效果,無人機(jī)技術(shù)可以在小范圍內(nèi)完成精準(zhǔn)性高的監(jiān)測(cè)工作。在科學(xué)技術(shù)水平快速提升的大背景下,無人機(jī)技術(shù)監(jiān)測(cè)尺度不斷擴(kuò)大,使得工程測(cè)繪的范圍得到了優(yōu)化[1]。另外,無人機(jī)技術(shù)可以進(jìn)行三維立體監(jiān)測(cè),獲取更加直觀的測(cè)繪結(jié)果。2.2安全性和可靠性。在新時(shí)期的快速發(fā)展中,科學(xué)技術(shù)得到了快速發(fā)展,無人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用遙感系統(tǒng)的無人機(jī)已融入很多領(lǐng)域測(cè)繪中,利用遙感系統(tǒng)能夠針對(duì)無人機(jī)進(jìn)行有效控制,計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像攝影技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)的融合,充分利用無人機(jī)進(jìn)行測(cè)量,無須飛行駕駛員、地質(zhì)科研人員在飛機(jī)中進(jìn)行測(cè)量,為測(cè)量工作的安全性、可靠性提供了保障。2.3高分辨率、多角度的影像。通常情況下,無人機(jī)搭載的數(shù)碼成像設(shè)備普遍是新型、高精度的設(shè)備,可以從不同角度完成攝影成像工作,如垂直角度、傾斜角度、水平角度。無人機(jī)技術(shù)可以在航拍地點(diǎn),從不同尺度、角度進(jìn)行拍攝,改善了建筑物遮擋問題,可以獲取高精度的測(cè)量數(shù)據(jù),但傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)這一要求。2.4數(shù)據(jù)處理成本低。與傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)相比,無人機(jī)控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,但無人機(jī)所需成本卻約低于普通航拍飛機(jī)的5倍。通常情況下,無人機(jī)駕駛員只需要利用遙感系統(tǒng)在地面就能完成操作,無人機(jī)駕駛員上崗執(zhí)照操作相對(duì)便利。通常情況下,無人機(jī)普遍選擇輕質(zhì)量的碳纖維復(fù)合材料,為后期維修、保養(yǎng)工作提供了很大便利。無人機(jī)技術(shù)屬于新興技術(shù),搭載的影像處理設(shè)備相對(duì)較好,對(duì)硬件配置要求普遍較低,這就使得數(shù)據(jù)處理費(fèi)用比普通航拍飛機(jī)有所減少。
3無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無人機(jī)技術(shù)主要是利用各種無線設(shè)備針對(duì)飛行器進(jìn)行控制,獲取更多的信息資料。無人機(jī)技術(shù)的主要內(nèi)容是無人機(jī)飛行器平臺(tái)設(shè)備、高分辨率的數(shù)碼傳感器設(shè)備、GPS定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)[2]。無人機(jī)技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS技術(shù)、信息通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)進(jìn)行了融合,改變了傳統(tǒng)地面測(cè)繪信息采集中遇到的問題,現(xiàn)已在很多領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用。
4無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用
4.1測(cè)繪工程實(shí)例。某公路勘察項(xiàng)目位于西北地區(qū),測(cè)區(qū)范圍約35km2,航攝利用GPS輔助空中三角級(jí)數(shù)的航空攝影,并使用無人機(jī)搭載高分辨率的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝,獲取真彩數(shù)碼航片,測(cè)繪成果主要是1∶2000正射影像圖(DOM)、1∶2000數(shù)字線畫圖(DLG)、高精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)(DEM)。為了確保航攝范圍滿足技術(shù)要求,需要根據(jù)無人機(jī)航程,將測(cè)區(qū)分成15個(gè)架次飛行,各個(gè)架次可以覆蓋3km2,整體飛行面積已超出攝區(qū)面積。4.2應(yīng)用實(shí)踐。4.2.1無人機(jī)航攝準(zhǔn)備。在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中,無人機(jī)普遍是小型設(shè)備,其承載能力具有一定的局限性。為了提高無人機(jī)飛行過程中的拍攝效果,無人機(jī)需要搭載小型、輕便的設(shè)備儀器,尤其在無人機(jī)中搭載拍攝設(shè)備的過程中,常用的設(shè)備有激光掃描儀、CCD數(shù)碼相機(jī)以及輕型光學(xué)相機(jī)。除此之外,無人機(jī)中還需要搭載相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備,有效地處理、保存各項(xiàng)拍攝數(shù)據(jù)。4.2.2無人機(jī)外業(yè)采集流程。首先,在無人機(jī)技術(shù)測(cè)繪準(zhǔn)備階段,必須明確下列技術(shù)要求:(1)成圖比例是1∶2000;(2)航向重疊是70%~90%,旁向重疊為70%~90%,攝區(qū)邊界南北覆蓋必須在像幅的30%以上,航線收尾位置需要根據(jù)超出攝區(qū)所在圖幅邊界外設(shè)置1條基線,架次間重疊保證在5條基線以上;(3)為了滿足公路勘察項(xiàng)目設(shè)計(jì)、勘測(cè)要求,需要提高高程精度,使用大比例尺外業(yè)作業(yè)模式,其比例高于1∶1000;(4)相片地面分辨率是0.075m,最大要控制在0.12m。其次,技術(shù)人員需要明確航高,在使用數(shù)碼微單相機(jī)拍攝的過程中,相機(jī)焦距是15mm,影像地面分辨率是0.064m,數(shù)字航空攝影地面分辨率直接關(guān)系著飛行高度,通過計(jì)算得到地面分辨率是0.075m,無人機(jī)需要飛行到250m的相對(duì)航高進(jìn)行拍攝,確保航攝精度滿足要求。最后,在無人機(jī)外業(yè)測(cè)繪過程中,技術(shù)人員需要明確技術(shù)要求、航高,根據(jù)重疊率使用專業(yè)軟件設(shè)計(jì)飛行航線,航線設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是飛行路線、定點(diǎn)拍照位置,技術(shù)人員還需要將設(shè)計(jì)航線輸入無人機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航,根據(jù)設(shè)計(jì)航線飛行,并在固定位置拍照。現(xiàn)階段,數(shù)碼相機(jī)在不斷普及,現(xiàn)代航測(cè)軟件算法有所更新,與傳統(tǒng)的航測(cè)系統(tǒng)相比,無人機(jī)照相系統(tǒng)不需要云臺(tái)進(jìn)行輔助,在后期處理過程中可以糾正相片。并且,在地面位置布設(shè)相應(yīng)的像控點(diǎn),每張航片必須有3個(gè)以上的像控點(diǎn),最終獲取的數(shù)據(jù)主要是航片、對(duì)應(yīng)航片位置信息、像控點(diǎn)的三維坐標(biāo)。4.2.3數(shù)據(jù)處理。在該公路勘察項(xiàng)目測(cè)繪中,技術(shù)人員需要利用無人機(jī)獲取更多的數(shù)據(jù)資料,嚴(yán)格按照相關(guān)步驟要求進(jìn)行,數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示[3]。
5結(jié)語
為了保證測(cè)繪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,技術(shù)人員需要引進(jìn)無人機(jī)技術(shù),不僅要明確無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),還需要強(qiáng)化自身的無人機(jī)操作技術(shù)水平,掌握無人機(jī)技術(shù)的測(cè)繪原理、注意事項(xiàng),實(shí)現(xiàn)無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪中的充分應(yīng)用,這樣才能夠獲取準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果,確保后續(xù)工作的有序進(jìn)行,為測(cè)繪行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供保障。
【參考文獻(xiàn)】
【1】段云飛,楊躍文,阿茹娜.無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的有效應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2020(4):252-253.
【2】江世會(huì).無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].電子測(cè)試,2019(12):122-123.
【3】白國(guó)鋒,周子冬.淺析無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2018(33):95.
作者:聶建偉 單位:北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司