楊磊 彭文濤

作者簡介：楊磊（1983.03-），男，山東泰安人，專科，中級工程師，研究方向：工程造價。

摘 要： 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了無人機(jī)載體平臺的不斷發(fā)展，無人機(jī)航測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程研究中，促進(jìn)了項目的順利進(jìn)行。其中，水利工程的應(yīng)用效果相對重要。本文以一個水利工程為例，簡要介紹了無人機(jī)航測技術(shù)，分析了該技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，并介紹了該技術(shù)在應(yīng)用過程中的注意事項和改進(jìn)之處，節(jié)水項目的測量精度越來越高，促進(jìn)了節(jié)水項目的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 無人機(jī)航測技術(shù);工程測量;應(yīng)用分析

【中圖分類號】P231 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.051

1 無人機(jī)航測技術(shù)的相關(guān)概述和應(yīng)用特點

當(dāng)前，伴隨社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國主要工程結(jié)構(gòu)的測量有待進(jìn)一步發(fā)展，無人機(jī)航測技術(shù)在此背景下得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)主要裝備有配備有照相設(shè)備的無人機(jī)設(shè)備，以從地面獲取航測工程數(shù)據(jù)，然后，專業(yè)人員根據(jù)獲得的工程數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建整個項目的地形圖。該技術(shù)具有專業(yè)化、智能化和自動化的功能，可顯著減少相關(guān)人員的工作量并提高整個項目的工作效率。無人機(jī)航測技術(shù)意味著為無人機(jī)設(shè)備配備照相設(shè)備等高精度傳感器，在空中收集和傳輸航空測繪工程數(shù)據(jù)的技術(shù)。在無人機(jī)技術(shù)成熟之前，經(jīng)常使用客機(jī)的傳統(tǒng)航空攝影模式，這種模式周期長，投資成本高，應(yīng)用范圍有限，很難滿足工程測量和制圖中快速數(shù)據(jù)更新的基本要求。許多工程測量不再使用航空攝影技術(shù)，再次成為重要的測量工具，加速現(xiàn)代數(shù)據(jù)收集和工程測量以及地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到目前為止，無人機(jī)空中測量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，軍事地理、航空等。它在一定程度上促進(jìn)了中國的經(jīng)濟(jì)和社會進(jìn)步。

2 無人機(jī)應(yīng)用特點

2.1 時間周期短，成本低廉

無人機(jī)飛行時間短、起降快、數(shù)據(jù)采集和節(jié)省時間。無人機(jī)的成本遠(yuǎn)低于常規(guī)客機(jī)的成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。測量系統(tǒng)的安裝和維護(hù)成本低，制造材料輕巧，日常維護(hù)頻率低、難度低、成本低，可以大大降低經(jīng)濟(jì)成本。操作員可以在短時間內(nèi)學(xué)習(xí)設(shè)備和軟件程序，并可以立即開始使用它們。在工作中，不需要其他費用，與傳統(tǒng)的客機(jī)航拍相比，無人機(jī)航拍技術(shù)的成本明顯更低。

2.2 技術(shù)要求低，精準(zhǔn)度高

無人機(jī)具有強(qiáng)大的測量和數(shù)據(jù)采集能力、精度高，需要低技能的操作人員，從而節(jié)省了大量的操作時間和數(shù)據(jù)分析時間。無人機(jī)上的高分辨率攝影和專業(yè)測繪設(shè)備顯著提高了圖像質(zhì)量并提高了測繪精度，它的智能和自動化功能大大減輕了員工的技術(shù)負(fù)擔(dān)，提高了工作效率。特別地，無人機(jī)可以使用低空遙感模式來完成各種地理調(diào)查，并且還可以在高空操作期間在超低空環(huán)境中執(zhí)行相關(guān)操作，可以獲取高海拔信息數(shù)據(jù)和低海拔準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，廣泛用于緊急教育災(zāi)難和資源調(diào)查領(lǐng)域。

2.3 機(jī)身小巧，操作簡單

無人機(jī)不需要專業(yè)的飛行員來執(zhí)行相應(yīng)的操作，只有控制器必須隨時注意圖像并觀察飛行情況。由于技術(shù)的進(jìn)步，無人機(jī)的操作技術(shù)變得更加便捷。小型無人機(jī)的機(jī)體非常小，體積和質(zhì)量也很小。由于尺寸取決于手掌大小，因此可以起飛并著陸。與傳統(tǒng)的客機(jī)相比，無人機(jī)顯著減少了著陸和起飛問題。無人機(jī)機(jī)身的質(zhì)量已經(jīng)過優(yōu)化，可以更好地適應(yīng)不斷變化的風(fēng)向，減少飛行中設(shè)備振動引起的數(shù)據(jù)和圖像采集錯誤。

3 無人機(jī)低空航測的技術(shù)要求

無人機(jī)航空勘測技術(shù)可作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)收集方法，快速收集地形要素，提供新思路并提高工程測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在各種地形條件下的平面和高程精度要求為下圖所示。為了確保更準(zhǔn)確的測量結(jié)果和工程應(yīng)用效率，在應(yīng)用之前需要使用無人機(jī)航拍技術(shù)。請注意首先，全面檢查整個UAV系統(tǒng)，以查看UAV設(shè)備是否有問題，然后查看UAV的照相設(shè)備以確保成像效果清晰。它在應(yīng)用無人機(jī)航測技術(shù)的同時分析周圍環(huán)境，為無人機(jī)運行提供了廣泛的環(huán)境。最后，為了提高航測數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，該技術(shù)必須在應(yīng)用過程中緊跟航測工作流程。

4 無人機(jī)航測技術(shù)在工程測量中的流程分析

近年來，為了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，減輕水災(zāi)和改善水資源的目的，水利工程的建設(shè)一直在增加，可能會影響項目建設(shè)進(jìn)度。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工作人員繼續(xù)研究新的測量技術(shù)并引入無人機(jī)航測技術(shù)。以某水利工程建設(shè)為例，分析了無人機(jī)航測技術(shù)在工程研究中的應(yīng)用，并在該工程的研究中采用了無人機(jī)系統(tǒng)。通過控制平臺，整個項目都可以控制無人機(jī)系統(tǒng)。各個方面都對字符進(jìn)行了測量，因此員工可以快速獲取準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)構(gòu)建工程模型。

（1）無人機(jī)航測的外業(yè)流程

無人機(jī)航測的現(xiàn)場過程主要是放置項目控制點，進(jìn)行航線規(guī)劃，最后進(jìn)行航測工作。首先，在項目中放置空白點時，項目A的地形相對復(fù)雜，因此使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)來測量項目會導(dǎo)致一定的誤差，因此無人機(jī)航測技術(shù)用于測量1：2000規(guī)模的項目并使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)放置項目控制點。每300m放置一個控制點，控制點的數(shù)量取決于項目的具體要求，然后運行路線計劃。根據(jù)項目的具體條件，無人機(jī)的飛行高度和相關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)合理規(guī)劃無人機(jī)的航測路線。航測期間，還應(yīng)注意無人機(jī)的速度和圖像，項目A在整個路線上的行駛里程相對較長，因此飛行的清晰度，飛行的高度，每個區(qū)域的高度差等。在300m的高度上，將計劃安排路線，將其導(dǎo)入到無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中并得到保證。在具有足夠凈空的大區(qū)域中操作，以提高無人機(jī)航測過程的安全性和準(zhǔn)確性。最后，根據(jù)設(shè)計的航測路線進(jìn)行航測操作，以獲得相關(guān)的工程數(shù)據(jù)信息。

（2）無人機(jī)航測的內(nèi)業(yè)處理

無人機(jī)航測的內(nèi)部處理主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)計算。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段從無人機(jī)航測中導(dǎo)出數(shù)據(jù)。接下來，將執(zhí)行與航拍位置和圖像數(shù)據(jù)有關(guān)的操作，以調(diào)整整體標(biāo)題和側(cè)向傾斜角度。最后，根據(jù)先前的控制點布局對航測數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并確定項目中的特定坐標(biāo)。在數(shù)據(jù)計算階段，應(yīng)將無人機(jī)的航測相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)出到項目的新項目鏈接，并應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)建立位置特定的坐標(biāo)圖以匹配項目的實際位置。接下來，對相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計進(jìn)行嚴(yán)格的處理和規(guī)劃，根據(jù)控制點的位置選擇合適的坐標(biāo)系，最后完成DOM數(shù)據(jù)處理。

結(jié)語：總之，伴隨社會經(jīng)濟(jì)學(xué)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)航測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域，但為了分析該技術(shù)在工程勘測中的應(yīng)用以維護(hù)工程為例。將對該應(yīng)用程序進(jìn)行詳細(xì)分析，該技術(shù)的應(yīng)用為節(jié)水工程的順利實施提供了一定的保證，提高了工程的工作進(jìn)度和測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而促進(jìn)了節(jié)水工程的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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