无人机航测在水利工程测量中的应用论文_杨传荣,夏平,杨传勇

无人机航测在水利工程测量中的应用论文_杨传荣,夏平,杨传勇

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摘要:无人机航测具有成本低、效率高等优势,应用范围广泛。将无人机航测技术应用到水利工程勘测中,可以创造更加便利的勘测条件,提高勘测外业的作业效率,提供更加精准有效的勘测数据,保证勘测成果的质量。加强水利工程勘测人员无人机航测应用技术培训,引进先进的无人机航测技术,提升技术水平和工作效率,保证成果的科学性和专业性,在水利工程勘测中发挥重要作用。

关键词:无人机航测;水利工程勘测;应用分析

无人机航测具有成本低廉、操作简单等优势,在局部勘测中可以发挥出重要的作用。水利工程是我国重要的民生工程,随着社会发展的不断变化,对水利工程建设也提出了更高的要求。结合无人机航测的诸多技术,不仅可以提高水利勘测工作的效率,保证水利工程勘测的质量,还能够提高其测绘成果的精准度和科学性。为了能够促进无人机航测在水利工程勘测中充分发挥出其作用和价值,应对无人机航测的应用技术进行研究和探讨。

1无人机航测系统在水利工程测量中的应用概述

无人机航测是包含飞行平台、导航、控制及检测系统于一身,广泛应用于各种工程的测绘之中,其在水利工程测量中也得到广泛的应用。在具体的作业设计中,依据当前地面的分辨率和范围要求,对航测时间、线路布设以及分区作业等情况进行专业设计。

2水利工程勘测中无人机航测应用优势

无人机航测技术在不断发展,并在诸多领域中都得到广泛的应用,取得了显著的效果。无人机航测具有类型多、功能全面、效率高等优势。无人机对起飞的地点没有过多的要求,所以无需专业的起飞跑道,只需要一小块平整的土地就可以起飞进入测绘工作,具有快速起飞的性能,在测绘过程中也可以有效发挥应急功能。当外部环境发生变化时,无人机航测可以不受影响正常起飞和降落。航测无人机体积小,能够在复杂的环境下实现正常的飞行,飞行测绘过程中无人机所拍摄的影像十分清晰,无需再次对影像加工处理,这在很大程度上提高了水利测绘的效率和质量。无人机可实现自动勘测工作,保证测绘的安全性。无人机航测可以在一定程度上节省资金成本,在飞行高度1000m以下的水利测绘工作中,无人机起飞和降落的过程中都不需要消耗过多的能源成本,同时还可以在很大程度上减少活动周期。所以,无人机航测可以有效保证测绘的科学性和安全性。

3无人机水利工程测量应用

3.1无人机航测外业流程

无人机航拍作业的流程为:控点布设一航线设计一飞行作业,无人机最大的益处就是能够解决人为误差,因为人在控点布设的时候存在着一定的误差。在进行无人机航测时首先要确定使用多大的比例尺来进行测量工作。然后可以使用Google Earth软件来进行精准定位,在每段合适的距离处设置一定的控制点位。布控点的确定一定要结合当地的地势环境进行合理的分析,一般使用的方法有导线测量、空中三角测量、GPS静态测量、RTK测量等,在实际开展测量过程中要结合实际的环境选择最合适的测量方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然后在无人机航线的设计方面,需要把很多因素考虑,比如地面分辨率、旁向重叠度、航向重叠度、分区高差、飞行高度、飞行路程、飞行安全等等,因此在进行飞行前可以手动或者自动调试好飞行器摄像头的焦距。根据不同的地势环境和项目需求,这些参数的设置要经过计算和验证之后再进行设置。

3.2无人机航测内业处理

(1)数据收集在无人机飞行任务结束之后,需要进行的工作就是导出所收集的数据,这些数据可以直接从内存卡里面拷贝出来,但是这些数据需要一定的处理才能使用,因为这些数据包括了很多信息,重点需要分离出航向旁向的倾角、偏旋角度、航拍范围信息等。然后将航拍位置和影像使用专业的处理软件进行数据处理,主要处理数据中的旁向倾角、航向倾角、拍摄时间、拍摄位置等信息等等,然后将收集的影像数据进行对比并加以整合,创建相应的地理图像缩略图,这样便于设计控制点的布局,以此来标记对应的图像,在这些处理完之后可对信息进行存储。(2)数据解算在数据解算阶段,主要包括四个步骤,具体流程:新建项目一添加控制点一数据处理一数据导出。首先将航测图像数据数据导入到DAT Matrix软件,然后建立相应的位置坐标,使航测图像数据与POS数据匹配,通过计算机计算得出来匹配优化数据。使用控制点编辑器,需要将文件和布局数据导入到编辑器中,以有效地标记空中区域。数据处理选择局部处理系统对数据进行全面的高精度处理,调整图像控制点的位置,再次进行局部处理,直到图像控制点的处理精度达到相应值,数据可以通过检查来处理。(3)其他的数据算法单历元解算方案是在20世纪末提出来的一种算法。该算法的核心思想是:首先,观测者需要利用现有的技术加强对于GPS点的近似坐标的确定,定位误差一定要在±2m以内。其次,进行基本的卫星选择。在此过程中,一般采用PODP值最小、几何形状最好的4颗卫星,利用双差分方程计算相关坐标。第三,根据以上计算的坐标计算所有卫星的模糊函数值,然后进行筛选,构建新的模糊搜索空间。第四,在构造的模糊度搜索空间中,采用双差分方程和最小二乘估计方法计算残差平方和。最后检验确定模糊度。

4结语与展望

无人机航测技术在水利工程测量方面具有重要意义。文章利用无人机对地势复杂区域的水利工程进行航空拍摄,具体分析了无人机航测的外业流程和内业处理,采用空中三角测量技术和GPS测量技术,对水利工程所处区域进行航测,其中空中三角测量选用DAT Matrix软件进行空三加密,在数据处理过程中选用加密点云的立体模型对航测结果进行检查,并将满足设计要求的数据进行测图。该技术与传统人工测量相比具有绝对的优势,可提供更精确有效的测量数据和更加清晰的影像数据。在数据处理阶段,利用无人机系统内部的数据处理中心,建立设计模型,可有效减少误差,提高航测结果的精确度,进一步促进无人机航测技术在水利工程测量方面的应用,该技术在水利工程项目中具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]杨娟娟.无人机航测在水利工程测量中的应用.内蒙古煤炭经济,2017.11.47+68.

[2]吴波涛,冯琦.无人机航测在大型水利工程中的应用.长江科学院院报,2017,34.03.148-150.

[3]蔺全奎,李伟哲.小型无人机航测技术在水利工程中的应用.西北水电,2016.05.28-31.

论文作者:杨传荣,夏平,杨传勇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/1

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