無人機(jī)航測技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用探討

孫超

摘要：隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，無人機(jī)航測技術(shù)憑借價格低廉、科學(xué)準(zhǔn)確性高、作業(yè)效率高等特點(diǎn)，成為各個領(lǐng)域的熱門技術(shù)，比如其對水利工程測繪工作具有很強(qiáng)的輔助性作用。因此，在水利工程測繪中引入這一技術(shù)，有利于獲取更加科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提高測繪效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù);水利工程測繪;應(yīng)用

水利工程作為我國的一項(xiàng)重要民生工程，在城市化建設(shè)中占有重要地位，隨著時代和技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)地對其提出了更高的要求，而無人機(jī)航測具有成本低、數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確的特點(diǎn)，同時操作難度較低。因此，如何促進(jìn)無人機(jī)航測技術(shù)在該領(lǐng)域的充分運(yùn)用，確保水利工程測繪工作更加科學(xué)高效，值得我們不斷深入思考和探討。

1 無人機(jī)航測作用于水利工程的優(yōu)勢分析

隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，無人機(jī)航測應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，得到了普遍的認(rèn)可和應(yīng)用。綜合分析無人機(jī)航測技術(shù)，得出以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：其一，用于航測的無人機(jī)一般體積比較小，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，即使外部環(huán)境突然發(fā)生變化，它也能快速進(jìn)行應(yīng)變，保持正常飛行;其二，無人機(jī)航測成本較低，不僅體現(xiàn)在技術(shù)的獲取和應(yīng)用成本低廉，還體現(xiàn)在無人機(jī)對起飛場地沒有要求，不需要設(shè)置專門的起飛跑道，在相對開闊、平整的地面即可輕松起飛[1]。同時，當(dāng)飛行高度不超過一千米的時候，無人機(jī)都能夠快速起飛和降落，并且在此過程中無需消耗大量能源成本，其活動周期也在可控范圍之內(nèi);其三，航測過程中無人機(jī)獲取的影像具有很高的清晰度，省去了后期對影像進(jìn)行二次加工的步驟，可直接進(jìn)行分析和測算，這在很大程度上縮短了測繪工作的時間成本，提高效率，并確保質(zhì)量。

2 無人機(jī)航測在工程測繪中的具體應(yīng)用

無人機(jī)航測在工程測繪工作開展的過程中，需要遵守嚴(yán)格的技術(shù)操作，才能保證其應(yīng)用效果可以得到提高。

2.1 外業(yè)應(yīng)用

2.1.1 像控點(diǎn)布設(shè)數(shù)量減少

勘測環(huán)境惡劣、地形復(fù)雜是水利工程測繪作業(yè)面臨的共同問題，僅靠人力測繪無法確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時還具有一定的安全風(fēng)險，而無人機(jī)航測的引入，則徹底避免了這一問題。隨著差分定位系統(tǒng)普及到無人機(jī)航測中，水利工程測繪水平又向前邁進(jìn)了一大步，這種定位系統(tǒng)能有效提高所獲取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，從而確保后期數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。這樣一來，航測準(zhǔn)備過程中所需布設(shè)的像控點(diǎn)數(shù)量就能夠大大減少，外業(yè)航攝的強(qiáng)度和成本也隨之減低，但效率卻極大提升[2]。

2.1.2 航線設(shè)計合理有效

在進(jìn)行航測作業(yè)之前，要先對無人機(jī)的飛行航線進(jìn)行合理有效的規(guī)劃，如果航線設(shè)計不合理，將直接導(dǎo)致無人機(jī)航測所獲影像內(nèi)容的不全面，影響后期數(shù)據(jù)處理和解算工作。同時，合理的航線設(shè)計能夠避免二次返工，降低測繪工作強(qiáng)度和作業(yè)成本。值得注意的是，航線的規(guī)劃要綜合參考無人機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，以確保設(shè)置精準(zhǔn)飛行線路，保證拍攝的精確度。

2.1.3 飛行作業(yè)安全無誤

前文說到無人機(jī)對起飛降落的地點(diǎn)沒有特殊要求，操作起來相對簡單，但是在起飛降落的時候，操作人員要注意觀察無人機(jī)的狀態(tài)和周圍環(huán)境，在確保安全無誤的前提下，方才進(jìn)行起飛操作。在無人機(jī)飛行過程中技術(shù)人員需要對其飛行高度、運(yùn)行狀態(tài)保持時刻的監(jiān)視和觀察，以確保無人機(jī)準(zhǔn)確的按照事先規(guī)劃好的航線飛行并拍攝。結(jié)束航拍后，要按照科學(xué)的方法降落無人機(jī)，一般采用階梯式、落葉式降落?？偟膩碚f，無人機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)的過程中，技術(shù)人員要把好關(guān)，這是航測的關(guān)鍵一步。值得注意的是，在無人機(jī)航測技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)實(shí)際的要求做好無人機(jī)行車技術(shù)高空飛行高度的確定，從而保證整體的工程測繪技術(shù)效果能夠得到提升。

2.2 內(nèi)業(yè)應(yīng)用

2.2.1 數(shù)據(jù)整理

結(jié)束航測后，無人機(jī)獲取了大量的數(shù)據(jù)和影像資料，需要將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出和整理，航向、旁向的傾角、航拍范圍、旋偏角度是需要重點(diǎn)調(diào)整和系統(tǒng)處理的信息，要將這些信息進(jìn)行系統(tǒng)打包，然后對比與整合[3]。此外，針對與前期設(shè)置的布控點(diǎn)相對應(yīng)的影像數(shù)據(jù)，要注意做好標(biāo)記工作，標(biāo)注好明確的地理位置，做好這一系列的數(shù)據(jù)整理與準(zhǔn)備工作之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理

無人機(jī)內(nèi)部設(shè)置了很多種導(dǎo)出模型，可根據(jù)需要，選用不同的數(shù)據(jù)導(dǎo)出模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，但要確保誤差在可控范圍之內(nèi)。之后對數(shù)據(jù)進(jìn)行測算，新建項(xiàng)目導(dǎo)入影像數(shù)據(jù)，設(shè)置和建立對應(yīng)的坐標(biāo)。同時導(dǎo)入POS數(shù)據(jù)，以確保擴(kuò)大和優(yōu)化數(shù)據(jù)處理的效率。處理過程中要注意標(biāo)記航拍區(qū)域，提高處理精度，反復(fù)調(diào)整和檢查，從而完成處理，實(shí)現(xiàn)高效、科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)解算。

3 利用無人機(jī)航測應(yīng)注意的技術(shù)問題

在水利工程測繪工作開展的過程中，利用無人機(jī)航測技術(shù)，需要嚴(yán)格的對無人機(jī)的檢測質(zhì)量進(jìn)行研究，同時在實(shí)踐的過程中還需要保證它的作業(yè)流程滿足實(shí)際的要求，所以在該項(xiàng)工作開展的時候，需要把握的技術(shù)問題有以下幾點(diǎn)：

3.1 嚴(yán)格無人機(jī)質(zhì)量檢測

無人機(jī)航測的應(yīng)用，必須確保其安全與質(zhì)量，在進(jìn)行航測之前要做好質(zhì)量檢測工作。首先，嚴(yán)格把控飛行質(zhì)量。起飛前的準(zhǔn)備階段，要針對比例尺、測量分區(qū)等方面逐一做好檢查工作，同時調(diào)試無人機(jī)各項(xiàng)參數(shù)，并做好起飛降落測試，準(zhǔn)確無誤后，再進(jìn)行飛行作業(yè);其次，嚴(yán)格把控所獲影像的質(zhì)量。無人機(jī)航測過程中捕獲的影像是水利測繪的最直觀數(shù)據(jù)，對于其色彩以及色調(diào)有著嚴(yán)格的要求，因而航測作業(yè)之前，要確保無人機(jī)影像在色調(diào)和色彩參數(shù)上符合作業(yè)要求;最后，作業(yè)前的像控點(diǎn)布設(shè)也要做好質(zhì)量檢測，對布設(shè)位置是否合理、野外采集精度是否符合要求和標(biāo)準(zhǔn)等，都應(yīng)該事先進(jìn)行把控，只有這樣才能確保航測的精準(zhǔn)性和有效性。

3.2 嚴(yán)格遵循作業(yè)流程

具體航測工作的開展，從前期像控點(diǎn)布設(shè)，到航線規(guī)劃再到飛行作業(yè)，有著一系列的流程，在執(zhí)行航測作業(yè)時，必須嚴(yán)格遵循這些流程[4]。任何一個環(huán)節(jié)出了紕漏，都會對整個測繪工作造成巨大的影響甚至損失。此外，外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)作業(yè)不是兩個相互割裂的部分，而應(yīng)該是一個統(tǒng)一的整體，要注重打好配合，相互協(xié)作，只有這樣才能從整體上提高航測效率。

3.3 后續(xù)工作控制

在水利工程測繪工作開展的過程中，需要對無人機(jī)航測的詳細(xì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而保證測繪出來的效果能夠滿足工程的要求，但是就目前而言，在無人機(jī)航測技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于缺少對水利工程測繪要點(diǎn)的把握，在進(jìn)行具體測繪時，未根據(jù)工程社會的具體情況開展該項(xiàng)工作，這就使得在該項(xiàng)目開展時，獲取整體的數(shù)據(jù)會存在失真等情況。因此在數(shù)據(jù)處理的過程中，需要采取有效的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測，并且保存好數(shù)據(jù)，及時的將成圖制作出來，從而提高水利工程的開展效率。

4 結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)航測憑借高效率、低成本的優(yōu)勢特點(diǎn)，在水利工程測繪工作的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，其技術(shù)也在不斷革新和進(jìn)步，以更好地適應(yīng)航測工作。做好這項(xiàng)工作需要加大對質(zhì)量檢查、影響質(zhì)量的把控，同時還要嚴(yán)格遵循一系列黨的作業(yè)流程。只有這樣才能不斷強(qiáng)化無人機(jī)航測的作業(yè)效率，更好地為水利工程建設(shè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫瑞，尚化莊，范傳輝.無人機(jī)航測在水利工程勘測中的應(yīng)用探討[J].能源技術(shù)與管理，2018，043（003）：159-161.

[2]譚凱婷.無人機(jī)航測技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技， 2018，v.46（07）：195-196+214.

[3]夏繼帥，魏立鵬.大型水利工程中無人機(jī)航測的應(yīng)用[J].居舍，2018（03）：192.

[4]劉昌軍，郭良，蘭駟東等.無人機(jī)技術(shù)綜述及在水利行業(yè)的應(yīng)用[J].中國防汛抗旱，2016，026（003）：34-39.