無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

李金山

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在在各行各業(yè)中得到了廣泛的使用，特別是工程測(cè)量專業(yè)，這項(xiàng)技術(shù)深受人們的喜愛(ài)。無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能將測(cè)量工作的效率進(jìn)行大大的提升，還能使采集數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確，保障工程的順利進(jìn)行。在未來(lái)，無(wú)人機(jī)戰(zhàn)略將是發(fā)展的必不可少的一部分。希望通過(guò)本文加深對(duì)于無(wú)人機(jī)知識(shí)的了解，推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無(wú)人航測(cè)技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用;注意事項(xiàng)

1、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的相關(guān)概述

目前，隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)各大工程建設(shè)中的測(cè)量需得到進(jìn)一步的發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在此背景下得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)主要是在無(wú)人機(jī)設(shè)備上承載著攝影設(shè)備，從而獲得航測(cè)的工程數(shù)據(jù)，然后專業(yè)工作人員根據(jù)獲取的工程數(shù)據(jù)信息，制作成整個(gè)工程的地形圖。該技術(shù)具有專業(yè)化、智能化和自動(dòng)化的特點(diǎn)，在很大程度上減少了相關(guān)工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高了整個(gè)工程的工作效率。

2、無(wú)人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是指無(wú)人機(jī)設(shè)備上負(fù)載攝影設(shè)備等高精度傳感器，在空中采集并回傳航測(cè)工程數(shù)據(jù)的技術(shù)。無(wú)人機(jī)技術(shù)未成熟前，常采用傳統(tǒng)客機(jī)航拍的模式，該模式周期長(zhǎng)，投入成本高，一定程度上限制了航測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，難以滿足工程測(cè)繪中需要快速更新數(shù)據(jù)的基本要求，導(dǎo)致許多工程測(cè)量不再使用航拍技術(shù)。如今，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)使航拍技術(shù)再次成為測(cè)量的重要手段，推動(dòng)了現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集和工程測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到目前為止，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)已經(jīng)在廣大領(lǐng)域內(nèi)投入使用，如軍事、地理、航空領(lǐng)域，在一定程度上促進(jìn)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的進(jìn)步。

3、無(wú)人機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)

3.1機(jī)身小巧，操作簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)不需要專業(yè)駕駛員進(jìn)行相應(yīng)操作，只需控制者隨時(shí)注意查看影像，觀測(cè)飛行狀態(tài)。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，無(wú)人機(jī)操作技術(shù)也愈加簡(jiǎn)便。小型無(wú)人機(jī)的機(jī)身極小，縮小了它的體積，減少了機(jī)身質(zhì)量，甚至有些尺寸只有手掌大小，可以在手中就實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的起飛降落。相對(duì)于傳統(tǒng)客機(jī)來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)極大減少了降落起飛地點(diǎn)選擇的麻煩。無(wú)人機(jī)機(jī)身質(zhì)量?jī)?yōu)化，能夠更好地適應(yīng)風(fēng)向變化，減小飛行時(shí)設(shè)備震動(dòng)對(duì)于數(shù)據(jù)和圖像采集所造成的誤差。

3.2技術(shù)要求低，精準(zhǔn)度高

無(wú)人機(jī)測(cè)量采集數(shù)據(jù)能力強(qiáng)且精準(zhǔn)度較高，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較低，能夠節(jié)省大量的操作時(shí)間和數(shù)據(jù)分析時(shí)間。無(wú)人機(jī)所攜帶的高清攝影和專業(yè)測(cè)繪儀器，大幅度提升了影像質(zhì)量，促進(jìn)了測(cè)繪精準(zhǔn)度的提高。它的智能、自動(dòng)化很大程度上減少了工作人員的技術(shù)負(fù)擔(dān)，提高了工作效率。尤其是無(wú)人機(jī)可使用其低空遙感模式來(lái)完成各種地理信息勘測(cè)，在進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)也可在超低空環(huán)境下執(zhí)行相關(guān)操作，它既能獲取高空信息數(shù)據(jù)，也可以采集低空精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，被廣泛投入使用于應(yīng)急救災(zāi)和資源勘測(cè)領(lǐng)域。

3.3時(shí)間周期短，成本低廉

無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間周期短，能夠快速起飛降落，獲取數(shù)據(jù)，時(shí)間投入少。無(wú)人機(jī)造價(jià)遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)客機(jī)，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。測(cè)量系統(tǒng)安裝和維護(hù)的成本低，其制造材料輕便，日常保養(yǎng)頻率較低，其難度小、費(fèi)用少，極大減少了經(jīng)濟(jì)成本。操作人員在較短時(shí)間內(nèi)就可學(xué)會(huì)使用設(shè)備、軟件的程序方法，能夠快速上手。在工作中，無(wú)須投入其他成本。相較于傳統(tǒng)客機(jī)航拍，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)顯然是低成本的。

4、無(wú)人機(jī)低空航測(cè)的技術(shù)要求

為了保證更加精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果和工程的應(yīng)用效果，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在應(yīng)用之前需要注意以下事項(xiàng)，首先，需要對(duì)整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，檢查無(wú)人機(jī)設(shè)備是否存在異常;其次，對(duì)無(wú)人機(jī)上的攝影設(shè)備進(jìn)行檢查，查看影像的成形的效果是否清晰;然后，對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)周圍的環(huán)境進(jìn)行分析，為無(wú)人機(jī)的運(yùn)行提供廣闊的環(huán)境;最后，該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中要嚴(yán)格遵守航測(cè)的工作流程，從而提高航測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5、低空技術(shù)難關(guān)

小型無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)是近些年剛剛發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，這種技術(shù)為測(cè)量工作提供了新的思想和方法。這項(xiàng)技術(shù)也得到了廣大民眾的認(rèn)可。但是，在小型無(wú)人機(jī)使用的過(guò)程中，技術(shù)難關(guān)依舊沒(méi)有攻克。例如，在無(wú)人機(jī)低空航拍的過(guò)程中，為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性我們要檢查無(wú)人機(jī)和周圍環(huán)境的安全，像雷雨天氣，沙塵暴天氣都不利于無(wú)人機(jī)的正常使用，所以在無(wú)人機(jī)的使用前，必須為無(wú)人機(jī)的飛行提供安全的使用環(huán)境。其次，在使用前要對(duì)整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，檢查一下系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，各種相應(yīng)的設(shè)備是否存在異常，確保無(wú)人機(jī)在低空作業(yè)中不出現(xiàn)技術(shù)上的偏差。接下來(lái)要對(duì)無(wú)人機(jī)上的攝像設(shè)備進(jìn)行檢查，因?yàn)橛跋窠Y(jié)果直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最后在進(jìn)行數(shù)據(jù)總結(jié)要核對(duì)比例尺，對(duì)不同地形（山地，盆地，峽谷，地貌，河流）比例尺進(jìn)行掌握，即數(shù)據(jù)計(jì)算，得到最終的測(cè)量結(jié)果。

6、控點(diǎn)布設(shè)和航線規(guī)劃

需要根據(jù)具體情況進(jìn)行布設(shè)，將整個(gè)工程進(jìn)行合理區(qū)分，對(duì)不同地點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，如每隔多少米設(shè)定一個(gè)采集點(diǎn)，根據(jù)工程具體情況確定采集點(diǎn)的數(shù)量。定點(diǎn)測(cè)量在整個(gè)測(cè)量工程中重要的測(cè)量方式。將一個(gè)工程分為幾個(gè)部分，若同一個(gè)工程中存在盆地、山谷等不同地形，則需要按照不同的要求進(jìn)行合理規(guī)劃，在這些地方更是要嚴(yán)格定點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)航拍，無(wú)人機(jī)能夠減小因不同地形導(dǎo)致的測(cè)量誤差，攜帶高清攝像頭以提升航拍畫面的清晰度，可手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)定具體采集點(diǎn)，加強(qiáng)定點(diǎn)測(cè)量的專業(yè)性。在低空作業(yè)中，雷雨天氣、沙塵暴天氣都不利于無(wú)人機(jī)的正常工作，容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。在航線規(guī)劃時(shí)，要注意無(wú)人機(jī)的飛行速度和高度，預(yù)定好航線并導(dǎo)入無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，讓其在寬闊良好宜飛行的空中進(jìn)行操作。

7、無(wú)人機(jī)航拍數(shù)據(jù)處理

對(duì)于無(wú)人機(jī)航拍數(shù)據(jù)的處理，主要是在航拍數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的過(guò)程中，對(duì)無(wú)人機(jī)的拍攝進(jìn)行處理。根據(jù)航拍的不同位置，來(lái)調(diào)整航拍飛行的傾斜角度。接下對(duì)航拍的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，然后總結(jié)和準(zhǔn)備。在根據(jù)不同地形進(jìn)行定點(diǎn)控點(diǎn)位置確認(rèn)，并且對(duì)工程中的具體坐標(biāo)和數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)，這樣來(lái)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)算進(jìn)行影響。

8、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在在各行各業(yè)中得到了廣泛的使用，特別是工程測(cè)量專業(yè)，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用將測(cè)量工作的效率大大的提升，使采集數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確，保障了各項(xiàng)工程能夠順利的進(jìn)行。所以在未來(lái)還是要注重?zé)o人機(jī)的發(fā)展戰(zhàn)略，爭(zhēng)取無(wú)人機(jī)在工程中的航測(cè)技術(shù)可以在上一層樓。

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（作者單位：張家口市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院）