无人机航测技术的应用实践及可行性分析许双

无人机航测技术的应用实践及可行性分析许双

辽宁仁凯工程有限公司,辽宁本溪117000

摘要:随着我国科学技术的不断进步发展,无人机航测技术综合了多种技术优势,在我国测绘领域发挥了巨大的推动作用,也在一定程度上促进了我国经济的进一步发展。因此,在今后的无人机航测技术的研究中,要更加深入全面,为相关部门提供详细的数据信息,带领我国的测量行业走向美好的明天。

关键词:无人航测技术;应用;实践

1无人机航测技术优势与缺点

传统的航空摄影测量技术在作业期间会受到天气状况、航空管制等方面的限制;另外,其在获取小区域、大比例尺数据方面也存在成本较高、周期较长等问题。而无人机航空摄影测量技术因为其成本低、灵活机动、可以在小范围内获得高质量的航测影像成为了传统航测技术的重要补充。在当今空间地里信息技术快速发展的形式下,无人机遥感技术将会成为航空遥感技术的重要发展方向。其主要有如下优势:

1)飞行高度较低,作业航高一般低于1000m,属于低空作业,由于是低空飞行,因此可以获得相对卫星遥感和传统航测较高分辨率的航测影像。

2)成本相对较低,无人机购置、运营、维护的成本以及操作手的培训成本远远低于载人航测飞机,具有低投入、高回报的特点。

3)适应性较强,无人机可以超低空飞行在云下完成作业,受云雾的影响小,弥补了卫星遥感和传统航测易受云层遮挡的缺点,可以根据实时的气候变化及时调整飞行方案,减少不必要的损失。传统航空测量受航空管制的影响较大,适应性较差。

4)安全可靠,无人机自动驾驶从而避免了飞行员的飞行风险,无人机自身具备滑翔能力和降落伞保护措施保障了无人机的系统的安全着落。

5)相对于传统的野外实测,无人机航测技术具有效率高、周期短、投入人力成本低的特点。

6)由于无人机体积较小,升降比较灵活,不必利用专门的机场及跑道,在公路或者较为平坦且相对干净的空地就可起飞,在山区、丘陵地带作业也不受场地限制。

7)适合小范围作业,无人机航测技术由于机动、便捷、经济等特点所以在获取小范围航测影像方面相对传统方法更加有优势。

8)运输便利,因为无人机系统具有极高的集成度,所以仅需要将其装载于普通运输车当中,或者是通过航空与铁路托运就可以,将其应用在各领域中并开展工作任务十分便利。

然而,由于无人机航测系统自身的特点,同样也存在着一些不足和缺陷。例如当前航测无人机所搭载的相机为非量测相机,影像畸变较大,像幅较小,这样就导致无人机影像的内业处理精度有所降低;无人机飞行高低较低,基高DLT,导致高程精度较低;另外,由于无人机自身重量较轻,当飞行过程中有气流影响时,会导致飞行姿态不稳定,使影像的航线重叠度和旁向重叠度无法达到飞行标准,对最后的成图精度产生影响;此外,无人机的控制系统容易受到电磁波的影响,可能导致无人机的坠毁及失踪概率的增加。

2无人机航测技术特点

2.1有效提高工作效率

通过运用无人机航测技术,可以全面提高对地形测量和项目监测工作的效率,同样也能提升测绘的精度,对于进行制作数字线化图所需的时间也大幅度的减少,同时还能节约人力、物力以及相关机械设备的使用,在大幅度提高工作效率的同时,也避免了相关人力资源的浪费。此外,通过无人机航测的影像图,还可以对相关的信息数据加以收集,同时能够有效地对相关的基础信息进行全面的整理,有助于进行房屋相关数据的测量以及规划工作,同时也能从根本上保证工作的质量。

2.2监测结果更加直观化

通过对无人机航测技术的应用,可以更加直观的反映出监测项目的实际情况,监测结果的表现形式也会更为直观,同时对于土地的整改和地形测量工作等相关工程,也可以进行更为清晰的体现。另外,无人机航测技术还可以对复杂地形工作展开相关数据的全面测量分析工作,通过采集到的数据来对进行合理性分析,并进行相关区域项目规划的判断工作。

3无人机航测技术的应用实践

3.1无人机航测技术在航道中的应用

传统的长江航道维护模式是通过船艇开航,到现场进行巡航和测量。开展巡航工作时,每条船配载工作人员至少3人,航速控制在10~12节,有的大船至少需配员10人;巡航时,考虑船舶吃水和礁石等因素,工作人员有时并不能登上整治建筑物,只能进行远距离观测;开展测量工作时,对靠近岸边浅滩以及整治建筑物范围区域,采取租小船进行登陆实勘,有时还需进行徒步涉水测量。采用无人机航测技术则将安全性、经济性和时效性融为一体,改变了对现场的反应和取证滞后的现状。无人机航测技术是基于遥感技术、遥测技术与遥控技术以及计算机技术等多种技术发展起来的新型技术。它能够将拍摄的图片与数据进行有效的结合,尤其在获取小区域和实地测量困难地区的高分辨率影像方面具有明显优势。利用无人机航测能够节省人工测量所需耗费的大量人力与物力,显著地提高了测量过程的安全性与作业效率。

3.2无人机航测技术在矿山测绘中的应用

从近年来看,在经济逐步发展的背景下,国家在煤矿资源上的需求量也越来越高,所以我国矿山开采事业正如火如荼地开展,而对于矿山测绘来说,则是整体工作中非常关键的一个步骤。下面将对无人机航测技术在矿山测绘中的应用关键点进行分析,具体关键点如下:

(1)数据资料采集。一般而言,基于开采工作开展前,需要做好各项数据资料采集工作,包括矿山内部结构数据的采集、周边环境信息数据的采集等;而无人机技术作为一项高新科技技术,在其中便能够起到不错的应用效果,比如针对矿山的地貌实施有效测绘,提供详细的数据资料等,这样在开采过程中,相关作业人员便可以根据这些信息资料开展作业,确保开采工作效率的提升。

(2)基于矿山测绘工作开展过程中,无人机技术在其中应用,主要实行的是低空飞行的方式,所以不管测绘的地形环境多么复杂、恶劣,均能够实现有效测绘,并确保测绘数据的科学性及精准性。

(3)在矿山测绘过程中,使用无人机航测技术,能够得到矿区数据资料,并且还能够实现对开采工作监控,把全新的开采现场拍摄出来,进一步将相应的信息资料传输给监管政策,这样资源便能够得到实质性的保护,使盲目开采的情况得到有效避免。

3.3无人机航测在土地整治项目中的运用

1)地图地形等资料的前期收集,在无人机航测技术应用的过程中,飞行之前要对土地整治区域形状进行探索,坚决不允许在不了解地形的状态下飞行并使用,很容易影响飞行的安全。基于此,无人机飞行前要积极开展勘探工作,对设备与仪器进行全面检查,同时还包括项目地区地形状态与大致范围线圈,只有这样,才能够科学合理地对所需测量区域信号发射点与摄像监控点进行布置。必须提前完成土地整治项目地区的地形勘探与选址工作,才可以为无人机安全飞行提供必要的保障。

2)航空测量,在无人机中搭载高清摄像机,对飞行控制系统与地面控制系统予以综合利用,能够保证摄像头的灵活转动与拍摄,提高拍摄数据图片成像的清晰度,保证地形层次分面更加清楚且色彩层级清晰。与此同时,色差和实际的地形颜色差距也能够随之缩小,具有理想的饱和度,通过照片形式反映所观测区域的具体影像,为土地整治项目的研究工作人员提供必要的参考。

3)数据的收集与处理,当无人机完成图像拍摄任务后,就需要针对获取图像展开收集与处理分析,以保证图像与土地整治项目识别需求相适应。对数据信息进行处理的过程中,借助PhotoScan、Pix4D等相关图像处理加工软件,实现搜集航空摄影图像的加工与拼接,并且在各像控点获取坐标与图像片段,结合地理地形完成拼接。对于等高线标准来讲,则需要根据1∶2000比例实现图像向土地利用现状图与项目区地图的转化,为相关工作人员提供评估以及使用的依据。

结束语

随着时代各领域技术的交互发展,我国航测航拍技术已愈来愈趋向于科技化、智能化。目前被广泛应用的无人机航测技术因着其高精密度、机动灵活、成本低等优势获得了大量好评。总结说来,文章只是简单介绍了无人机航测技术相对于传统航测方面的优势和不足,同时也介绍了无人机航测的技术特点,此外无人机航测技术在矿山测绘、以及航道测量维护、土地整治项目等方面都有着极大的研究应用。同时随着社会化进程的加快,遥感影像数据在数据共享、数字城市建设等领域越来越重要。当前,全国各个城市启动了“数字城市”的建设进程,对加快测绘成果转化,使测绘更好的服务社会具有重大意义。科学技术的不断发展给无人机技术的成熟提供了技术支持,无人机的航程和载荷也有了很大的提高,应用领域也在不断扩展。可以预见,无人机航测系统在未来的地理信息发展中将发挥越来越多的作用。

参考文献:

[1]文述生.无人机航测在地形测量中的应用[J].产业与科技论坛,2018,17(23):49-51.

[2]王丞.探究无人机航测在矿山测绘中的运用[J].世界有色金属,2018(15):36+38.

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