無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

段遠(yuǎn)

【摘要】近年來(lái)，我國(guó)水利事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，各個(gè)地區(qū)加大了水利工程建設(shè)。水利工程建設(shè)中，工程測(cè)量是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有保障了工程測(cè)量質(zhì)量，才能夠?yàn)樗こ藤|(zhì)量管理提供可靠依據(jù)。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)具有靈活性好、精度高、操作便捷等多方面的優(yōu)勢(shì)，在水利工程中的應(yīng)用有效保障了水利工程建設(shè)、管理工作的順利進(jìn)行?；诖耍疚姆治隽藷o(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用，有利于發(fā)揮該種測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù);水利工程;應(yīng)用

在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)中，由于測(cè)繪技術(shù)發(fā)展水平有限，很多的測(cè)繪作業(yè)都是人工測(cè)量，人工參與將會(huì)導(dǎo)致測(cè)繪結(jié)果會(huì)受到人為因素的影響，導(dǎo)致測(cè)繪數(shù)據(jù)與工程實(shí)際存在較大的誤差。當(dāng)前，隨著測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展，在水利工程中，各種先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的測(cè)繪模式，比如，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，能夠獲得更為全面的工程信息，保障測(cè)繪工作的質(zhì)量。在未來(lái)，水利工程中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)還將具有廣闊的技術(shù)發(fā)展空間。

1、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量

1.1技術(shù)概述

在無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，為獲得相對(duì)完整的測(cè)量數(shù)據(jù)，相關(guān)測(cè)量部門(mén)與人員需在正式的測(cè)量工作開(kāi)始之前，建立完善的測(cè)量系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)內(nèi)對(duì)軟件與硬件系統(tǒng)加以配置。一般情況下，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)中，硬件系統(tǒng)主要是地面監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)等，而軟件主要是監(jiān)控、飛行控制與航線規(guī)劃等處理軟件[1]。在實(shí)際的測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)系統(tǒng)之間的相互配合，保障了測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取，使得無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的效率更高，數(shù)據(jù)采集與處理更為便捷。航空攝影測(cè)量是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中的核心，只有保障了航空攝影測(cè)量工作的順利進(jìn)行，才能夠獲得全面、準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)下，充分融合了多種技術(shù)，具有更好的適用性與靈活性，在數(shù)據(jù)采集與處理方面受到外部因素的干擾相對(duì)較小。綜合來(lái)看，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)具有重量輕、體積小、高效率等優(yōu)勢(shì)。

1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.2.1操作靈活，測(cè)量方便

無(wú)人機(jī)的體積很小，在實(shí)際的測(cè)繪工作中，無(wú)人機(jī)能夠搭載高清攝像機(jī)來(lái)完成相應(yīng)的測(cè)量工作，具有操作的靈活性與便捷性。在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，不需要進(jìn)行專門(mén)場(chǎng)地的建設(shè)，起飛可以直接進(jìn)行。無(wú)人機(jī)在測(cè)量過(guò)程中，所獲得的航測(cè)影像相對(duì)清晰，如果技術(shù)人員對(duì)測(cè)量結(jié)果不滿意，可以直接通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)局部區(qū)域的多角度測(cè)量來(lái)完成重復(fù)測(cè)量。無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)中，能夠充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)輕巧靈活、低能耗、強(qiáng)續(xù)航能力的優(yōu)勢(shì)。

1.2.2環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)

在我國(guó)的很多水利工程項(xiàng)目中，工程所處區(qū)域的地形地勢(shì)環(huán)境極為復(fù)雜，惡劣的環(huán)境會(huì)影響正常的測(cè)繪作業(yè)。而無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)下，由于該種技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，即使是相對(duì)惡劣的環(huán)境狀態(tài)下，也能夠保障測(cè)量的質(zhì)量。

1.2.3數(shù)據(jù)精確，反饋速度快

水利工程項(xiàng)目中，為保障工程質(zhì)量，工程部門(mén)對(duì)于測(cè)繪數(shù)據(jù)與影像資料的精確性要求較高。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)下，能夠充分獲得高精度的影像資料與數(shù)據(jù)，這些測(cè)量結(jié)果恰好能夠滿足水利工程建設(shè)的需求。此外，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)下，由于系統(tǒng)的反饋速度較高，可以保持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸?shù)母咝浴?/p>

2、無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

2.1外業(yè)像控點(diǎn)布設(shè)

在水利工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量時(shí)，首先要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，科學(xué)進(jìn)行外業(yè)像控點(diǎn)的布設(shè)。在布設(shè)過(guò)程中，相關(guān)人員需以事先選取的拍攝區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，做好航線規(guī)劃與設(shè)計(jì)，保障理想的航攝效果。一般情況下，為提高航攝質(zhì)量，需設(shè)置多個(gè)外業(yè)像控點(diǎn)，在水利工程項(xiàng)目中，像控點(diǎn)多布設(shè)在河道兩側(cè)的公路、地勢(shì)相對(duì)平坦的區(qū)域內(nèi)，但是，在這些區(qū)域進(jìn)行外業(yè)像控點(diǎn)的布設(shè)時(shí)，極易出現(xiàn)淹沒(méi)情況，因此，很多水利工程項(xiàng)目中，像控點(diǎn)都布設(shè)在耕地相對(duì)集中的區(qū)域內(nèi)。像控點(diǎn)的布設(shè)上，需保障這些像控點(diǎn)能夠依據(jù)一定的順序加以連接，形成無(wú)人機(jī)飛行航線，在此過(guò)程中，要盡量避免重復(fù)路線的出現(xiàn)，將航測(cè)時(shí)間控制在合理的時(shí)間內(nèi)[2]。

2.2航空攝影

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，航空攝影是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，當(dāng)作好了前期的準(zhǔn)備工作以后，測(cè)量人員需盡量選擇晴朗、無(wú)風(fēng)天氣來(lái)完成航空攝影，避免天氣因素對(duì)測(cè)量精度的影響。水利工程航測(cè)過(guò)程中，為保障地形地質(zhì)等各方面信息獲取的完整性，需根據(jù)航線設(shè)計(jì)與規(guī)劃的情況，使得工程區(qū)域的所有范圍都處于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的范圍內(nèi)，將航向重疊度控制在60%～70%，在獲得相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)以后，為最大程度上減小測(cè)繪誤差，需刪除重疊部分，并保障測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。在無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量過(guò)程中，雖然在相關(guān)的系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了相應(yīng)的參數(shù)，但是，在實(shí)際的飛行過(guò)程中，為保障航測(cè)質(zhì)量，有關(guān)人員還需要對(duì)飛行參數(shù)等加以必要的控制，比如，對(duì)飛行高度等加以調(diào)整，保障測(cè)量工作的順利進(jìn)行。

2.3立體測(cè)圖

要保障無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)、影像資料的科學(xué)應(yīng)用，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)需統(tǒng)一收集航測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)與影像資料，將這些航測(cè)結(jié)果導(dǎo)入VirtuoZo平臺(tái)加以處理與應(yīng)用，而如果是定向元素，在實(shí)際的處理過(guò)程中，可以將其直接經(jīng)由加密處理以后導(dǎo)入測(cè)圖工作站內(nèi)，保障系統(tǒng)內(nèi)包含所有采集信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)這些采集信息、數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

2.4外業(yè)高程采集

外業(yè)高程采集方面，可以通過(guò)地形圖的轉(zhuǎn)換，來(lái)嚴(yán)格根據(jù)平面精度的標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)獲得相應(yīng)的測(cè)繪指標(biāo)，并對(duì)相應(yīng)的測(cè)繪數(shù)據(jù)加以有效處理。外業(yè)高程采集能夠獲得相對(duì)高程指標(biāo)，為保障測(cè)繪的精度，避免測(cè)繪誤差的出現(xiàn)，在實(shí)際的測(cè)繪工作中往往需借助于專業(yè)的全站儀等設(shè)備來(lái)完成，這些設(shè)備與無(wú)人機(jī)的結(jié)合應(yīng)用能夠保障測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：

近年來(lái)，在水利工程建設(shè)中，工程企業(yè)對(duì)于測(cè)繪技術(shù)的依賴性逐步增大，只有在前期做好了相應(yīng)的測(cè)繪工作，才能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支持。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，在水利工程測(cè)量中能夠發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，獲得完整、準(zhǔn)確的測(cè)繪數(shù)據(jù)。未來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，水利工程的測(cè)繪水平將大大提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]文啟福.無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺電力工程勘測(cè)中的應(yīng)用探討[J].低碳世界，2016（27）：51-52.

[2]吳濤.低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015， 000（002）：295-296，300.

[3]魏升，鄭杰，萬(wàn)曉磊.多旋翼無(wú)人機(jī)堆狀體航空攝影測(cè)量[J].建材與裝飾，2018（7）：223-223.