導(dǎo)語：無人機航測技術(shù)在水利工程測量的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國無人機技術(shù)的不斷成熟，其應(yīng)用范圍不斷擴大，在此背景下發(fā)展出以無人機為飛行平臺的航測技術(shù)。由于這種新型航測技術(shù)具有操作簡單和測量精度高的特點，同時其還能夠?qū)崟r反饋被測區(qū)域的地理空間數(shù)據(jù)，并可以適應(yīng)復(fù)雜地形條件下的測量要求，因此無人機航測技術(shù)在水利工程測量工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。測量人員要充分了解無人機航測技術(shù)特點，合理確定航測方案，準確把握航測技術(shù)要點，確保航測數(shù)據(jù)全面準確。

關(guān)鍵詞：無人機；航測技術(shù)；水利工程測量；技術(shù)應(yīng)用

在傳統(tǒng)的水利工程測量工作中所采用的主要是人工測量以及遙感測量等傳統(tǒng)測量技術(shù)，雖然能夠為水利工程的規(guī)劃設(shè)計以及施工管理等提供相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，不過在測量效率、測量成本以及測量精度等方面還存在不同程度的問題。而近年來我國在無人機技術(shù)領(lǐng)域取得了長足的進步，無人機技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷擴大，其中以無人機為平臺搭載測量設(shè)備的新型航測技術(shù)在水利工程測量工作中的應(yīng)用極大地降低了航攝測量的技術(shù)難度和測量成本，同時有效地提高了技術(shù)的適應(yīng)性和測量質(zhì)量精度。因此測量人員應(yīng)加強對無人機航測技術(shù)的研究，準確把握其技術(shù)特點，并要結(jié)合水利工程測量的實際情況充分發(fā)揮無人機航測技術(shù)優(yōu)勢，提高測量的質(zhì)量和效率，為水利工程建設(shè)提供更加全面準確的參考依據(jù)。

1在水利工程測量中應(yīng)用無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢分析

（1）無人機航測技術(shù)應(yīng)用具有較高的靈活性。由于無人機平臺的自重較輕且體積也相對較小，且能夠通過搭載攝影測量設(shè)備按照預(yù)定參數(shù)或者在人工操控下完成對指定目標區(qū)域航攝測量任務(wù)。其可以靈活地從不同角度對被測目標進行反復(fù)測量，從而可以獲取更加全面清晰的影像數(shù)據(jù)，因此在水利工程測量中具有較為明顯的優(yōu)勢[1]。（2）無人機航測技術(shù)應(yīng)用具有較好的適應(yīng)性。無人機航測技術(shù)能夠廣泛適應(yīng)多種地形條件下的水利工程測量要求，而且對起降場地條件的要求不高，降低了水利工程外業(yè)測量的難度，提高了測量的安全性。（3）無人機航測技術(shù)應(yīng)用具有較高的實時性。無人機航測技術(shù)可以在飛行過程中實時向地面站傳輸測量數(shù)據(jù)和影像信息。其測量數(shù)據(jù)具有很強的時效性，使水利工程的規(guī)劃設(shè)計以及施工管理能夠獲得動態(tài)的數(shù)據(jù)信息。

2水利工程測量工作中無人機航測技術(shù)的應(yīng)用要點分析

2.1應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量的基本流程分分析。在應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量時，測量人員應(yīng)首先結(jié)合待測目標區(qū)域的初步勘查情況以及所搜集的資料信息來合理設(shè)計無人機的飛行航線。同時完成控制點的布設(shè)，然后可以進行正式的飛行作業(yè)，完成相關(guān)影像數(shù)據(jù)的采集、存儲和傳輸。最后要通過內(nèi)業(yè)處理對影像數(shù)據(jù)進行分析，并完成相關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品制作以及繪圖工作。2.2像控點布設(shè)要點。在應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量時，應(yīng)首先初步了解水利工程項目所在區(qū)域的基本情況，并應(yīng)全面收集目標區(qū)域的地質(zhì)水文數(shù)據(jù)等，以確保航線設(shè)計以及像控點布設(shè)科學(xué)合理。測量人員應(yīng)在待測目標區(qū)域內(nèi)確定若干重點測量點位作為像控點位置，然后按照無人機航攝測量要求以及一定的規(guī)則連接像控點[2]。在測量定位像控點時可以水利工程測量的實際情況采用空三測量、導(dǎo)線測量以及GPS測量等技術(shù)方法，以保證像控點定位的精度。2.3無人機航線規(guī)劃要點。在設(shè)計無人機的飛行航線時，測量人員應(yīng)嚴格按照無人機航測技術(shù)規(guī)范。并結(jié)合水利工程測量的成圖精度要求、無人機的自身質(zhì)量性能指標以及其所搭載的航攝測量設(shè)備的技術(shù)參數(shù)等，科學(xué)確定無人機的航高、航向、轉(zhuǎn)彎半徑以及拍攝角度度等航攝測量參數(shù)，以目前在無人機航測中比較常用的定焦A7RII單反相機為例，當成圖比例要求達到1：1200時，應(yīng)將無人機的飛行高度設(shè)定在300~350m。同時應(yīng)合理控制無人機航向以及旁向之間的重疊度，以確保數(shù)據(jù)采集的全面性。同時在水利工程測量中可以將航向重疊度控制在50%左右，以滿足水利工程測量對數(shù)據(jù)完整性的要求。此外，在設(shè)計無人機航線時，還應(yīng)綜合考慮水利工程測量在分區(qū)高差、地面分辨率等方面的要求，并要在保證飛行安全的基礎(chǔ)上盡量避免飛行路線的重復(fù)。2.4無人機航測設(shè)備的選擇。在應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量時，測量人員應(yīng)根據(jù)具體的航測任務(wù)來選擇相應(yīng)的無人機類型型號，以確保無人機的適飛條件、飛行性能以續(xù)航實踐等能夠滿足航測計劃的要求。同時，由于無人機的飛行控制以及拍攝測量主要是按照航測系統(tǒng)中預(yù)設(shè)參數(shù)來執(zhí)行操作，因此要做好各項飛行參數(shù)的設(shè)置工作，并要結(jié)合水利工程項目對測量影像信息的具體精度等，選擇無人機上搭載的攝像設(shè)備的型號，以確保其所采集的影像信息的分辨率能夠達到水利工程測量的清晰度要求。此外，還應(yīng)合理選擇無人機航測的氣候條件，一般應(yīng)在無風(fēng)或少風(fēng)的晴朗天氣條件下應(yīng)用無人機航測技術(shù)對水利工程進行測量，以保證飛行安全，并可以提高測量的精度。2.5立體測圖要點。在對水利工程項目進行立體測圖時，測量人員可以利用Virtuo平臺統(tǒng)一導(dǎo)入所采集的所有航測數(shù)據(jù)和影像信息，以便向測圖工作站直接導(dǎo)入加密后的像對定向元素。在數(shù)據(jù)存儲宏應(yīng)按照成圖模型單位，每個單元文件中存一幅圖，并要確保圖幅和文件名稱編號均相同，然后利用轉(zhuǎn)換軟件進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。2.6水利工程高程數(shù)據(jù)外業(yè)調(diào)繪要點。為了保證水利工程測圖的準確性，還需要結(jié)合外業(yè)調(diào)繪來采集相關(guān)的高程數(shù)據(jù)。需要調(diào)繪水工建筑測區(qū)范圍內(nèi)的溢流壩壩頂、淤地壩高程、淋水坡腳高程、抽水泵站位置和管徑等。此外還應(yīng)通過實地調(diào)繪方式來準確掌握水工建筑測區(qū)范圍內(nèi)各種構(gòu)筑物的權(quán)屬信息、村莊名稱、相關(guān)的道路橋梁信息以及電力通信等各種地物信息。在調(diào)繪過程中可以綜合應(yīng)用RTK等測量技術(shù)來對相關(guān)設(shè)施進行測量。2.7內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理要點。在對無人機航測數(shù)據(jù)進行內(nèi)業(yè)處理時，首先要對影像進行糾偏。主要是由于受拍攝器材自身性能的限制，在鏡頭邊緣位置會存在較為明顯的畸變現(xiàn)象。因此應(yīng)結(jié)合相機型號以及檢校數(shù)據(jù)利用專業(yè)處理軟件來完成影像數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換以及糾偏處理，還要對航測數(shù)據(jù)進行空三加密處理。目前在空三加密中可以應(yīng)用的軟件比較多，不同其處理流程基本抑制，均應(yīng)在新建工程后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入，并自動生成航帶，對影像進行處理分析。在完成同名點的提取以及刺點測量后還要進行平差解算以及精度評價，為數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建奠定良好的基礎(chǔ)[3]。在對數(shù)據(jù)進行結(jié)算時，測量人員應(yīng)在新建項目后加入控制點，然后進行數(shù)據(jù)處理，最后到處處理完成的數(shù)據(jù)。在解算時可以先向DATmaxtrix軟件中導(dǎo)入航測數(shù)據(jù)，并建立三維坐標體系，以便航測數(shù)據(jù)能夠與POS數(shù)據(jù)相互匹配。之后可以利用計算機來自動完成數(shù)據(jù)的計算和優(yōu)化匹配。測量人員可以加固布局數(shù)據(jù)以及相關(guān)的文件信息導(dǎo)入到控制點編輯器內(nèi)，以便對空中區(qū)域進行標記。在處理數(shù)據(jù)時可以采用局部處理對象控點位置進行調(diào)整，以確保其精度能夠達到測量要求，在完成數(shù)據(jù)處理后還應(yīng)對其精度進行檢查。2.8評估測量數(shù)據(jù)精度要點。在完成數(shù)據(jù)的處理后，測量人員還應(yīng)按照水利工程測量的具體要求對其精度進行檢查評估。在精度評估中可以采用模型精度評估以及成果精度評估這兩種方法。在采用成果精度評估方式時，主要通過人工抽檢來對未達到的成圖精度要求的數(shù)據(jù)進行篩選剔除。而在采用模型精度評估方式時，則主要是利用空三模型對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)以及實測數(shù)據(jù)進行對比分析，以檢查二者是否抑制。當在檢查中發(fā)現(xiàn)實測數(shù)據(jù)與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)之間有誤差存在時，則應(yīng)判斷誤差值是否超過了水利工程測量允許的范圍。通常當模型精度誤差超過0.5m時，應(yīng)將該數(shù)據(jù)剔除。

3應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量的注意事項

3.1合理處理數(shù)據(jù)傳輸誤差。在應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量時，由于受無人機載重量、續(xù)航時間等客觀因素的限制，通常在無人機上的數(shù)據(jù)傳輸模塊相對簡單，因此限制通信傳輸?shù)男Ч?，有可能?dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)誤差，造成影像信息發(fā)生畸變。因此在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)水利工程測量的精度要求以及現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)濟條件采用精度較高、體積較小的新型通信設(shè)備，以確保影像數(shù)據(jù)的傳輸精度。同時也可以將無人機的內(nèi)置存儲容量適當增加，可以在飛行過程中暫時加固影像數(shù)據(jù)信息存儲在內(nèi)存模塊中，在結(jié)束飛行后再到處影像數(shù)據(jù)，無須對影像數(shù)據(jù)進行壓縮，也能夠達到提高影像數(shù)據(jù)精度的目的。3.2合理選擇無人機飛行條件。在應(yīng)用無人機航測技術(shù)進行水利工程測量時，由于測量用無人機平臺的體量相對較小。因此一旦飛行過程中有較大風(fēng)力時，會對無人機飛行航線以及拍攝角度等產(chǎn)生較大的影響，會導(dǎo)致無人機航測影響分辨率下降，無法達到水利工程測量的要求。因此在施測時應(yīng)加強對氣候條件的檢測，盡量減少氣候環(huán)境對無人機航測作業(yè)的干擾。同時還應(yīng)在智能導(dǎo)航的基礎(chǔ)上結(jié)合人工操作，以便及時對無人機的飛控參數(shù)進行調(diào)整，以保證高清影像數(shù)據(jù)的獲取。此外，還應(yīng)積極應(yīng)用GPS定位以及POS系統(tǒng)，以提高空三測量的精度。

4結(jié)語

由于水利工程項目所處環(huán)境往往地形條件比較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的人工實地測量以及遙感技術(shù)等，難以滿足水利工程對于測量數(shù)據(jù)在全面性以及測量精度方面的要求，而無人機航測技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用可以為水利工程工程項目的規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)以及運行管理提供更加準確全面的數(shù)據(jù)信息。因此要進一步擴大無人經(jīng)濟航測技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用范圍，推動我國水利工程建設(shè)以及工程測量技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻

[1]程新環(huán).無人機航測技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（15）：323.

[2]譚凱婷.無人機航測技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2018，46（7）：185-186，204.

[3]卡米力江•阿布力米提.無人機航空攝影測量技術(shù)在水利工程測量中的運用[J].河北水利，2020（2）：44-45.

作者:胡志權(quán) 單位:重慶市水利電力建筑勘測設(shè)計研究院