王蕾

摘要：以無(wú)人機(jī)為研究背景，在分無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)其在公路工程建設(shè)管理、養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。實(shí)踐可知，無(wú)人機(jī)具備操作簡(jiǎn)便、測(cè)繪精度高、成圖速度快等優(yōu)勢(shì)，故而將其應(yīng)用在公路工程建管養(yǎng)領(lǐng)域能夠提升該領(lǐng)域的工作效率，對(duì)促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)發(fā)展有積極的作用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)特點(diǎn);公路工程;建管養(yǎng);應(yīng)用研究

無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)的運(yùn)行成本比較低，且操作比較方便，能夠滿足多種條件的應(yīng)用，同時(shí)也不會(huì)占用道路資源，在該技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際操作中，可以提升工作效率，保證數(shù)據(jù)更加的精確，能夠提高施工整體水平。因?yàn)闇y(cè)量精度高、自動(dòng)化效果好，所以無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)可以更加直接反映出現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，能夠有效的開(kāi)展各項(xiàng)工作。

一、無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)

（一） 空間分辨率高和數(shù)據(jù)精度高

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中安裝了高精度數(shù)碼成像設(shè)備，可以在低空飛行，可以覆蓋多個(gè)區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直、傾斜方面的成像，滿足多種條件的使用需要。遙感影像數(shù)據(jù)的合理利用之下，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，可以自動(dòng)獲取測(cè)量范圍內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，建立數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)、地形圖等，各項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果可以形成數(shù)字地形模型（DTM）。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的飛行高度相對(duì)比較低，所以通過(guò)使用無(wú)人機(jī)遙感來(lái)進(jìn)行地物拍攝能夠獲取更高精度的圖像，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)重疊拍攝，獲取大比例尺的影像。

（二）成果自動(dòng)生成且較為全面

無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)可以將原始的測(cè)量影像通過(guò)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)變?yōu)镈OM 和 DEM 數(shù)據(jù)，并且通過(guò)GIS 和 RS 軟件輸出 ArcGIS、ERDAS、SocetSet 等各種測(cè)量軟件能夠直接讀取的文件格式，以保證正常工作可以進(jìn)行。無(wú)人機(jī)遙測(cè)可以有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)具備紋理信息的三維模型，該方式較之傳統(tǒng)的三維模型來(lái)說(shuō)，效率非常高，且準(zhǔn)確性高，能夠有效的實(shí)現(xiàn)三維景觀制作。通過(guò)拼接的方式可以組合成為整個(gè)測(cè)量區(qū)域的全景影像，其可以更好的糾正扭曲影響，從而可以提升影像的精確度。在通過(guò)一系列的處理之后，可以形成DSM（數(shù)字表面模型），其中的任何像素都能夠準(zhǔn)確的確定坐標(biāo)和高度值，滿足正常使用的需要。

（三） 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信度高

當(dāng)前應(yīng)用到測(cè)繪領(lǐng)域中的無(wú)人機(jī)，一般都是中低空飛行的設(shè)備，其飛行高度處在50m～3000m之間。因?yàn)樵撛O(shè)備靈活度比較高且不會(huì)受到天氣環(huán)境的影響，無(wú)人機(jī)在山地、丘陵等復(fù)雜條件下運(yùn)行，可以根據(jù)雨霧等天氣來(lái)作出調(diào)整，以保證測(cè)量工作可以順利的進(jìn)行。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)是低空飛行，所以可以獲取更高清的地面影像數(shù)據(jù)信息，其和傳統(tǒng)遙感技術(shù)對(duì)比分析，并不會(huì)受到云層的影響。除了暴風(fēng)雨天氣不會(huì)影響正常測(cè)量工作，烈日、陰云、小雨等天氣都不會(huì)給測(cè)量產(chǎn)生任何影響，可以完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集，大大提升操作的效率，因?yàn)閳D像數(shù)據(jù)傳輸可以達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求。

二、公路工程領(lǐng)域的應(yīng)用

（一） 水土保持

近年來(lái)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)逐步應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，尤其是規(guī)劃調(diào)查、土地環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、工程項(xiàng)目驗(yàn)收、災(zāi)害發(fā)生情況等方面，都取得非常好的效果，其逐步的成為土壤侵蝕調(diào)查的主要方式，可以準(zhǔn)確掌握土壤信息。無(wú)人機(jī)可以準(zhǔn)確獲取低空0.05～0.50m范圍內(nèi)高清晰的影響數(shù)據(jù)，給后續(xù)處理提供基礎(chǔ)條件，可以大大提升工作的質(zhì)量和效率。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低空、低速的運(yùn)行，可以獲取更加準(zhǔn)確的影像文件，直觀性好且實(shí)時(shí)度高，能夠準(zhǔn)確的掌握土壤侵蝕情況，了解地形條件，然后有效的開(kāi)展后續(xù)工作。從大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)遙測(cè)可以應(yīng)用到公路病害檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)，也就是說(shuō)通過(guò)無(wú)人機(jī)可以快速的獲取公路病害問(wèn)題，具備效率高、精確度高，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)公路項(xiàng)目的隱患問(wèn)題，避免發(fā)生嚴(yán)重的安全事故問(wèn)題。

（二） 養(yǎng)護(hù)檢查

無(wú)人機(jī)中安裝合理的設(shè)備來(lái)進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)檢測(cè)，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，能夠從多元化、精細(xì)化的養(yǎng)護(hù)管理措施，以提升工程的整體效果。從養(yǎng)護(hù)檢測(cè)的具體情況分析，無(wú)人機(jī)中安裝相應(yīng)設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)高空任意點(diǎn)懸停，利用攝像和檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)μ匦詫?duì)象來(lái)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集。在具體的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，無(wú)人機(jī)圖像和地面DEM資料聯(lián)合應(yīng)用，能夠建立完善的道路、橋梁等管理體系，可以進(jìn)行必要的變形數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，然后在系統(tǒng)中應(yīng)用高分辨率圖像來(lái)進(jìn)行建模與影像分析，從而可以通過(guò)智能信息提取模型，可以進(jìn)行最終的橋梁信息高精度與變形量的檢測(cè)。在橋梁工程的檢測(cè)過(guò)程中，無(wú)人機(jī)中安裝高清攝像裝置可以準(zhǔn)確、快速的獲取橋梁節(jié)點(diǎn)板、底面等結(jié)構(gòu)部分的相應(yīng)信息，而機(jī)載紅外線成像儀能進(jìn)行橋梁的斜拉索、主塔等結(jié)構(gòu)百服寧的信息快速采集，并且能夠準(zhǔn)確的掌握橋梁的突變與損壞的情況。公路橋梁項(xiàng)目的高邊坡與橋梁墩臺(tái)等部分檢測(cè)中，無(wú)人機(jī)安裝的相應(yīng)設(shè)備可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)部分的觀測(cè)與檢查，了解滑坡、垮塌等災(zāi)害前的預(yù)警，以更好的消除安全隱患，切實(shí)提升工程的安全性。

（三）施工管理

綠化工程是整個(gè)公路項(xiàng)目建設(shè)工程中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分，無(wú)人機(jī)中安裝相應(yīng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)快速檢查與質(zhì)量檢測(cè)，也就是說(shuō)進(jìn)行不同尺寸整體檢查與局部放樣檢測(cè)，能夠進(jìn)行公路項(xiàng)目綠化效果檢測(cè)，確定是否可以滿足工程的使用要求。

施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的車輛運(yùn)行、機(jī)械振動(dòng)與刮風(fēng)都會(huì)導(dǎo)致?lián)P塵問(wèn)題的存在，所以可以根據(jù)需要征收?qǐng)龅氐膿P(yáng)塵排污費(fèi)用，可以有力的懲處施工單位。對(duì)于該費(fèi)用收取來(lái)說(shuō)，要按照?qǐng)龅孛娣e、貨物堆放、車輛運(yùn)行等方面來(lái)確定，對(duì)于拆遷等類型的施工場(chǎng)地，要詳細(xì)的檢查抑塵使用措施，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)鍵性指標(biāo)的管理和控制，以保證無(wú)人機(jī)可以快速、準(zhǔn)確的獲取相應(yīng)的信息。對(duì)于復(fù)雜性高、規(guī)模比較大的橋梁項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，露天高空與深水作業(yè)都要根據(jù)需要來(lái)設(shè)置觀察盲點(diǎn)，同時(shí)需要應(yīng)用無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的三維數(shù)據(jù)采集和控制，可以對(duì)就近的水域、橋墩下部等不能有效處理的位置，要在現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)管理和控制。從以往經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，工程質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)管理中的無(wú)人機(jī)設(shè)備應(yīng)用可以提高檢測(cè)數(shù)據(jù)精確度和效率，實(shí)現(xiàn)多方面、多角度的數(shù)據(jù)檢測(cè)。

（四）勘測(cè)及調(diào)查選線

對(duì)于公路帶狀地形圖測(cè)量的過(guò)程中，主要應(yīng)用的是全站儀測(cè)量法、GNSS RTK 測(cè)量法、傳統(tǒng)航空測(cè)量法，但是這些方式都存在著一些缺陷，具體如下所示：全站儀測(cè)量及 GNSSRTK 測(cè)量要投入大量人力資源，且勞動(dòng)量過(guò)大，并且存在很多的危險(xiǎn)因素，特別是一些地形復(fù)雜和建筑分布密集的區(qū)域中。傳統(tǒng)航空測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用中，極易受到天氣條件的影響，雖然該技術(shù)成熟，但是測(cè)量周期比較長(zhǎng)，且成本高。

從大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)中搭載單臺(tái)數(shù)碼相機(jī)的方式，可以進(jìn)行準(zhǔn)確的公路路線測(cè)量與調(diào)繪，可以保證測(cè)量工作的效率和質(zhì)量，并且這種方式成本低、操作方便，并不需要制備專用機(jī)場(chǎng)。無(wú)人機(jī)航測(cè)方式可以實(shí)現(xiàn)低空飛行，不會(huì)受到機(jī)場(chǎng)限制，采集數(shù)據(jù)精度高且圖像清晰，能夠?yàn)楹罄m(xù)施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)：

無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)的運(yùn)行效率比較高，且成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)中低空飛行，可以滿足多種條件的使用需要，將其應(yīng)用到公路工程領(lǐng)域中取得非常好的效果，可以有效的提升公路整體水平，滿足交通運(yùn)行的需要，同時(shí)也能夠帶動(dòng)其它行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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