无人机航测技术及其应用分析

无人机航测技术及其应用分析

孙延生

黑龙江农垦勘测设计研究院有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150000

摘要：无人机倾斜摄影技术的出现，以及倾斜摄影三维建模技术的逐渐成熟和普及，为项目管理的发展提供了新的思路。利用无人机对施工现场进行大规模数据采集，可以快速生成斜摄的三维现实模型，直接对三维现实模型进行测量分析，全面快速掌握工程施工进度、安全文明施工、工程质量等情况，大大提高项目管理人员的工作效率。

关键词：无人机航测技术；应用；分析

1 无人机航测技术概述

所谓无人机航测技术就是由无人机搭载摄影及遥感等技术设备，在低空飞行中对一定区域内的目标进行测量测绘的新型测量技术。无人机航测技术的运行基础就是无人机精确定位飞行、精准摄影及遥感、无线通信控制技术、GPS等。我国当前科技发展非常迅猛，相关技术的不断更新也给无人机技术发展提供了巨大推动力，无人机航测的智能性及运行可靠性在这一环境下也在不断优化提升。无人机航测技术具有如下特点：（1）无人飞行器的起降非常便利。很多传统航测技术执行时起降条件要求较为严格，尤其是直升机航摄技术运行时还需飞行申请，这点上无人机的优势非常突出，无人机对于起降及飞行环境的要求及影响都不大，起降及飞行操控非常便利。（2）测绘工作的效率非常高。我国过去的测量技术在面对一些地形复杂、存在云雾遮盖情况的地区测量测绘时容易出现测绘偏差，同时测绘测量工作的推进也会非常艰难，甚至部分地区是无法人工测绘的。采用无人机则可以轻松到达这些地形复杂区域的内部进行拍摄与测量，并且能够根据实际情况对拍摄点进行调整，有效提升无人机航测工作的综合效率。

2 无人机航测技术的应用现状

随着无人机技术的突飞猛进，无人机的使用范围也越来越广泛。各国竞相投入无人机研究，我国也在无人机开发方面取得了重大突破，成为无人机产品的主要出口国。在高需求下，无人机技术也在不断提高。此外，无人机具有较高的适用性，不断发展、逐步融入各个应用领域，推动技术创新。无人机技术不仅推动了工业发展，而且服务于国民经济建设，具有显著的经济效益。无人机技术的不断进步与低空遥感技术的新突破相结合，大大提升了无人机航测技术在工程测量中的实用价值。无人机航测通常使用低空（200~1500m）无人机进行，既可以提供足够的成像精度，又避免云层对图像的影响。在实际操作过程中，无人机安装了航空数码相机，然后通过自身的控制模块进行检测。随着技术的进步，航测仪器主要通过GPS提供自主导航服务，航测数据的采集和处理可以在飞行控制过程中同时进行。在传统的工程测量中，人们更依赖于人，而无人机航测提供了一种有效的替代方案，提高了测绘的整体效率。同时，在实际应用中，航测无人机具有较高的飞行灵活性、工程测量效率和数据精度，它可以突破工程测量的诸多局限性，避免人工测量的不便。

3 无人机航测技术及其应用策略

3.1 搭建信息系统

为掌握无人机航测技术在工程项目中的应用效果，工作人员以某空间信息有限公司的下属无人机航测工程为例，全面探究无人机航测技术的使用过程。具体来看，为更好地建设工程项目，工作人员选择了无人机航测技术来进行相关区域的测绘。在开展正式建设前，应对该区域实行合理定位并找出精准的建设位置，使该项工程的建设水平更加科学。工作人员在开展此项工作时可借助先进的信息技术来搭建出适宜的网络信息系统，将无人机航测获取到的数据信息全部放置到信息系统内，借用该类系统的科学性分析可有效加强项目建设的合理性，保障项目建设质量。此外，搭建起信息系统还有助于帮助施工人员找出项目建设的重难点，比如，借助无人机航测技术可发现该建设项目的各个施工位置，在分析该类数据信息的过程中可精准看出各类施工区域的实际状况，如地质状况、水文条件等，在了解了此类数据信息后，其能被看作此后工程项目建设的依据，使不同的施工项目都能顺利完成。

3.2 在特殊地形环境中的应用

首先，根据项目的实际需要确定测量区域，并进行现场研究，确定空气湿度、风向、坡度等。根据测量对象精度的要求，在设计摄影和航测方法时，还需要校正无人机摄影过程中的图像失真。为了确保测量的准确性，每个图表需要设置数个检查点，建立数字高度模型，并接受质量检查。执行航测任务的无人机非常容易受到气流的影响，导致角度超过标准或偏离路线，因此在无人机航测过程中需要把握测区状况，如天气、地形、磁场等。目前，工程建设的特殊生态区越来越多，如密林、山区等，无人机可以克服这些特殊地形测量的空间限制。通过无人机，工程测量结果更加准确有效。在工程实践中，由于航测系统基本成熟，而无人机可以提高工程测量的智能化水平，总体控制难度不高，能够满足大多数特殊地形的需要。因此，无论是新农村建设还是土地测绘的应用，都可以反映无人机航测的优越性。在复杂的地质条件下，水利工程施工过程中的局部测量经常出现一定的危险性。例如，难以测量流域内的湍流和危险海滩，测量员获得的数据精度较低；盆地和峡谷的河流曲率较浅，难以测量；森林植被密度高，有毒昆虫多，严重威胁测绘人员的人身安全，导致测绘项目进度缓慢且不安全。在此基础上，利用无人机航测技术对整个工程空间进行精确测量，不仅可以缩短测量时间、进一步提高测量质量，还可以保障测量人员的安全。总之，无人机测绘技术的应用大大提高了工作的效率和安全性。

3.3 在地质灾害中的运用

在地质灾害中，无人机航测技术也得到了广泛的运用，随着我国当前社会经济的不断发展，一些基层地区和偏远地区和城市建设水平存在着较大的差异性，但是这些地区仍然要进航测绘，这给实际的工作带来了诸多的难点，比如一些基层地区在基础设施和管理系统建设方面存在着一定的缺陷，对于山区地区来说，在一定程度上很有可能出现自然灾害，比如洪水河泥石流严重威胁到了现场，工作人员的生命安全，但是随着无人机航测技术的广泛应用，相关工作人员可以对这些受灾情况进行多方位的跟踪，并且到一些自然灾害来临时，无人机也可以在较短的时间内撤离现场，不仅可以提高测绘工作的精准性，还减少了在实际测绘工作中的损失。

3.4 数据信息归纳与处理

在无人机结束土地航测工作后，工作人员应对实拍图像进行整理，深入分析具体数据信息，详细了解土地区域情况，确保实拍图像能够满足土地整治的基础条件。在进行数据分析时，工作人员可以使用具有独立性质的实景三维建模软件PhotoscanR进行分析，通过该软件实现对实拍图像的归纳和处理，准确定位图像的具体位置和实际情况，并根据实际图像形成3D空间的数据。与此同时，按照图像所展现的土地特征，按照特定比例转换成电子地图和纸质地图，帮助工作人员能够更直观地观察土地形态，促进土地整治工作更顺便、高效地进行。

4 结束语

信息化时代的到来，为无人机航测技术的发展提供了基础保障。因其具有操作简单、效率高、成本低等优势，被广泛应用在多个领域中，并在不断应用的过程中得到了新的发展。在工程测量中，无人机航测技术的应用，保障了测量信息的准确性与精度要求，同时，兼顾大面积测量、测量安全性高、测量速度快等要点，推动工程测量领域的发展，具有极大的应用前景，需要工程测量领域加大重视程度。

参考文献：

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