孟津县汇兴水务有限公司 河南孟津 471100
摘要：低空无人机测绘技术有着生产周期较短，技术设计灵活，可以针对各面积和地形进行设计测量方案，生产的成本较低，可以为用户提供出有效的服务。在农村饮水安全项目中，积极的应用无人机低空摄影测量技术，能够有效的控制工期进展，为管线设计工作提供出大量数据，提高管线设计严谨性及其科学性。下面就结合作者的实际工作经验，简要的分析无人机低空摄影测量技术在农村饮水安全项目的应用，以供借鉴参考。
关键词：无人机；低空摄影；测量技术；农村饮水
1 摄影测量技术的概念
摄影测量技术主要是经过影像研究信息获取、处理、提取、成果表达的一门信息科学，主要任务在于对地进行观测，可以当作各比例尺地形图与专题图的测绘方法，建立地形数据库，并且储备拥有了地理信息影响的资料，除了在测绘中得到应用，还在城市规划、灾害评估、环境监测和资源开发等诸多领域广泛的应用，可以大面积、快速的获取地理信息，是诸多领域首选的技术手段。
传统航空摄影测量的技术对其硬件的要求较高，航线的申请周期较长，为摄影测量发展造成了一定的阻碍，在低空无人机测绘技术不断的发展下，摄影测量的技术也有了新地发展活力。低空无人机的测绘技术不仅具有传统摄影测量的功能，还有着生产周期较短，飞行申请备案简单，技术灵活，可以针对各面积、地形设计测量方案，生产的成本较低，可以为用户提供出有效的服务。
2 案例工程项目的概况分析
该项目主要是位于河南省的洛阳市某县某镇的一个村子，该村子位于豫西丘陵山区，全村一共有1050户，共有3445人，测区的面积有0.68km2。为了有效的解决全村的饮水安全问题，就开展了该项目。其项目主要是利用该村现有的两处水井作为水源，选择了维修使用现有的村外水池、山坡高位水池作为储水的容器，经过埋设供水管线方式，向全村的农户提供了安全的饮用水。为满足设计的要求，需要对全村管线进行测量。就小村庄，可以使用传统GPS测量技术，但是就大村庄来讲，其依山而建，村内的道路十分复杂，使用传统测量的方法不利于采集完整的数据，不利于选线和布线优化设计，所以，本项目主要是选取了无人机测量方法。
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3 项目设计的分析
第一，测区范围的设计。就以覆盖全村的居民地为目的，兼顾了供水管线的需要，本测区的航摄面积在3.9KM2，所有的居民地和管线涉及的区域需要全部的覆盖。
第二，航高设计的分析。按照工作经验的分析，利用google earth作为相对航高的设计数据来源，按照其地形数据的统计，放宽相对航高的安全值在100以上。测区最低的高度是310m，最高的高度是530m，相对的高差则是220m。
使用测区的最大高差值，并且扩大了安全系数，取350M作为航高，确保飞行的安全。若是航高较大，就不能达到影像分辨率要求。
第三，航线的设计。本项目主要是采用了航向重叠率85%，旁向重叠率在80%，保证内业解算可以顺利的进行，提升点位的精度。航向重叠率取值将直接的影响相机快门的设置，若是航向重叠率较高，快门的速度较慢，就会产生漏采相片。
4 航测外业的分析
4.1 像控制点的布设
像控制点需要布设在测区外围和中心的位置，可以准确的反应出测区的高差变化。按照现场的勘探，在村庄的外围设置了4个像控点，在村庄的中心即小学位置布设了一个像控点，采用油漆制作靶标的图形。
4.2 执行飞行的任务
在天地图中选择好大致的起飞点和降落点之后，经过现场的勘察，对其场地进行最终的确定。本无人机主要是采用了机腹滑行着陆，选择土质较为松软，四周较为空旷，盘旋位置没有高山，没有高大的建筑物，降落路线没有障碍物位置。
5 成果的应用分析
航测外业的成果主要包含了相片的文件、航迹的文件、控制点坐标的文件。内业处理主要是采用了UAS master，自动化的程度较高，人工干预较少，可以得到优秀地正摄影像图，DEM模型和点云文件。在农村饮水工作中，使用了正摄影像图与DEM就能满足设计的需求。
5.1 供水管线的选线
管线的选取应该严格遵循对供水、造价、施工便利等的原则。不仅需要充分听取村民的意见，还应进行实地的勘察，影像分析、坡度的分析，确定出选线的最终方案。
结合以上正摄影像和DEM制作高程分层设色图、坡度图，为管线的设计提供出数据的支持。
5.2 管线图的绘制
管线图首先是在GIS软件中按照管线所经过的土质情况，进行分层的绘制，结合DEM采集管线的关键点高程数据，最终输出了CAD格式的管线图。
5.3 精度的分析
对所布设的5个像控点进行精度的分析，其无人机的测量精度应该满足1：1000比例尺的精度要求。
结束语：
总而言之，本项目的外业布设像控点和航摄一共用了三个小时，仅仅半天就完成了GPS方法测量需要2天工作量，并且为管线的设计提供出大量数据。这就是传统测量方法不能比拟，在一定程度上节约大量的工期，提升管线设计严谨性和科学性。在农村的饮水安全工程项目的管线布设阶段，经过正摄影像图和DEM的结合利用，直接进行管线的布设和成图，不必经过航空摄影中的立体采集步骤，就是该项目中节省工期地关键技术，不仅得到管线的平面图，还提供管线关键点的高程信息。其方法在水利规划、油气输送和农业灌溉中得到广泛的应用，但是在河道工程，需要对地形图的数据进行详细的分析，因为其方法不能满足大量的数据点的采集要求，需要经过立体采集对内业测绘工作进行完善。
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论文作者:雷晓静
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：管线论文; 无人机论文; 测量论文; 技术论文; 低空论文; 饮水论文; 主要是论文; 《基层建设》2018年第5期论文;