无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用李原驰

无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用李原驰

西安市勘察测绘院710054

摘要:随着无人机技术的不断成熟,无人机遥感测绘技术已经成当前工程测绘中不可缺少的技术,能够为我国工程开创一个全新的时代。其原因在于无人机遥感测绘技术能够实现传统测绘关于信息的获取的快速获取的方式,并且通过有关软件实现对影像的有效处理,为工程测绘人员提供精确的测绘数据,具有轻便灵活、操作简单的特点。本文旨在探究无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用效果,望与广大同行进行交流。

关键词:无人机;测绘技术;工程测绘;低空作业

前言

随着我国经济水平不断提升,当今人们对工程、建筑、设施的质量要求也不断提升,促使着工程测绘工作方式革新,让其使用更加合理的技术不断完善测绘的全面性与精准性,进而为进一步的工作打下牢固的基础[1]。由于无人机遥感测绘技术将计算机和图像摄影技术相结合,且不需要人员驾驶就可以采集到危险区域、污染区域等有害区域的地理数据,大大保障了我国地质工作人员、飞行驾驶元的生命安全,进而提升测量工作的安全性和质量。无人机遥感测绘技术常用于大比例图尺的制作中,例如地理国情监测、数字城市建设、国家土地资源测量、重大事件应对等方面均为发挥出积极的作用[2]。

一、无人机遥感技术现状

无人机遥感测绘技术又被称为无人机航测遥感技术,是通过利用无线电设备来控制飞行器平台,无人机技术包括数码传感器、无人飞行器平台、GPS导航系统、数据储存处理系统等。传统的地面信息测绘的收集主要是采用卫星载人进行采集,此方法成本、人力较高,且极易受天气变化的限制。无人机遥感测绘技术是近几年新出现的一种新型的航空摄影测量的方式,传统航空摄影已经得到有效补充,该技术以结构简单、操作方便、成本少、起飞速度快的优点在当前工程测绘中得到广泛应用[3]。

二、人机遥感技术的优势

(一)灵活、快速优势:由于无人机不需要载人才能测量地面信息,进而节省了人力的支出,进而减少机体的重量,使无人机起飞和飞行更加轻松。无人机可大大提升工程测绘工作效率,日监测能力可高达2500多平方公里,利于减少工程施工过程中出现的危及事件。

(二)遥感监测范围大:无人机遥感技术测绘不单单仅限于狭窄的地理数据采集,还可以对更加大的范围地理和空间进行监测和数据采集。该技术主要根据光谱分析对监测的地理位置进行信息采集、储存、分析,并且想要加快地面测绘速度可同时采用两架或三架以上的无人机进行大方位检测。另外,无人机技术是以三维仿真模拟技术呈现测绘的地理情景,在应对重大危及事件方面可提供强有力的宏观的技术信息。

(三)处理速度快、分辨率高:同卫星影像相比,无人机遥感测绘图像清晰度大于其,一般达到0.5米。无人机在200米的空中就可精准的拍摄到地面上10厘米大小的物品、物体,而卫星载人测绘技术只能对地面上50厘米以上的物体进行分辨拍摄,小于50厘米的物体无法做到精准、清晰拍摄,适合大比例尺遥感使用需求。

(四)数据精准度:无人机遥感测绘后,可以在电脑显示屏幕中显示三维场景和平面场景,且可用鼠标拖动图像,鼠标点到哪里就可以呈现坐标、高度、位置等数据信息,与传统地面测绘技术相比,精确度极高。无人机遥感测绘技术除了以上优势以外,还具有拍摄效率高、重拍、工作集中、方便安排等优势。与此同时,可以拍摄许多载人飞行器无法拍摄的区域、危险区域等。

三、工程测绘中无人机遥感测绘技术使用策略

(一)测绘影像资料的获取:一般无人机搭载的拍摄设备为激光扫描仪器、轻巧性光学相机、高分辨率的CCD数码相机等,这类设备能拍摄出清晰的图像。此外,无人机还装有微型计算机处理系统,能对拍摄的图像及时处理和加工,自动调整适当的测绘影像成像间距和比例,处理后储存在机器中,能够协助工程人员快速获取测绘影像。无人机遥感技术在对于测绘森林、隐匿性、旮旯角等一些较难以利用传统地面测绘的地方均能测绘出来,进而减少测绘过程的障碍,利于工程人员利用这些数据进行下一步的施工工作。

(二)测绘数据的采集:测绘数据的采集是无人机遥感技术中最为重要的组成部分,采集方式有手动和自动,工程测绘常采用手动联合自动的方式进行测绘,其原因在于联合测绘法能够迅速对测量的数据进行采集,并且采集到不合理食物数据可通过手动的方式去除进而提升测绘数据的精准度。测量数据的采集是通过TIFF的格式进行储存,储存后利用GPS系统中的相关软件进行处理,处理后以自动加密的技术进行加密,使得数据的安全性和质量得到强有力保障。另外,无人机遥感测绘在飞行的过程中会角度会出现一定的误差,例如图像重叠,此时具有自动聚焦的高分辨率的CCD数码相机就会对参数进行调节,进而提升拍摄的图像的质量。但值得注意的是,应在记录图像的数据时,把摄影时间、航线等记录在图像中,便于往后工程施工时能提供有效的数据依据。

(三)拍摄数据的处理:与传统地面测绘后所得数据处理工作相比,无人机遥感测绘的数据处理的效率和质量高于其,例如对面积较大的矿山且存在污染环境性较强的问题时,传统的地面测绘技术对矿山地理数据的测绘、采集均严重缺乏指导性,使的污染的整治效果不佳,且难以处理。而无人机遥感技术则能处理以上问题,可在污染的矿山上方进行测绘,采集矿山四周的生态环境情况,利于给矿山整治工作者带俩方便和详细的数据[4]。又比如对环境污染的问题时,利用无人机遥感技术可有效拍摄出该区域环境污染的程度、面积、生态质量等,利于国家对污染环境的整治。

(四)低空作业的应用:无人机遥感技术低涉及低空作业的领域较多,其中在突发事件处理中和军事方面的测绘目标应用中较为优势较为突出。例如地震灾害、森林起火等,在突发事件的测量中,常规的测绘方式测量时间较长、工作量大、人力较为浪费,无法做到实施测绘和监控。在2008年汶川大地震,由于地震发生后该地区的城市道路、山体等均发生改变,且天气变化无常,主要是以雨天和阴天为主,如果采用微型载人遥感技术则无法对该地区的情况进行实时监控,且无法采集到清晰的图像,不利于救助人员对进行灾情评估。而无人机遥感技术可以规避以上问题,能够快速进入灾区,为救助人员提供有效的数据,利于其评估汶川当地的道路损坏和房屋坍陷情况,为后续救灾工作提供强有力的依据。又比如某一个单位要制作大比例尺的地形图是,对于地区某一个特殊的目标需要采集详细的数据、清晰的图像、准确的位置时,采用无人机遥感技术则可精确测绘到此目标的位置,利于加快大比例尺图的制作速度,节约的大量的财力、物力、人力。综上无人机遥感测绘低空作业技术可广泛应用于电力、水利建设、城市规划、农业、灾害探查、资源开发、生态环境颈侧、国家土地监察等领域中。

四、结语

无人机遥感测绘技术能够填补卫星载人测绘技术的缺点,具有定位精准度高、图像分辨率高、数据采集能力强的特点,是当前重要的遥感数据来源。随着我国经济实力越来越强大,以及国家支援边疆工作的大规模开展,边疆地区急需加快工程建设的速度,尤其是农村建设、城市改建、城镇化建设、地图测绘、突发事件应急、生态环境监测、资源开发等均需要大比例尺地图和摄影图像的数据的支持,无人机遥感测绘技术为本地区的经济建设提供优质的测绘保障服务。具有较高的应用和推广价值。

参考文献:

[1]刘军,王鹤,王秋玲,刘小阳.无人机遥感技术在露天矿边坡测绘中的应用[J].红外与激光工程,2016,45(S1):118-121.

[2]刘元李.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].科技创新与应用,2017,(01):292.

[3]肖璟.无人机遥感技术在测绘中的应用[J].江西测绘,2016,(04):34-35.

[4]郭虎.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(10):186-187.

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