测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析论文_常征

测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析论文_常征

中铁十一局集团第三工程有限公司 湖北省十堰市 442012

摘要:当前经济的发展趋势是科技设备要素逐渐取代人力生产要素,对于测绘工程来说,无人机遥感技术降低了传统人工测量的作业量和作业时间,提升了测量工作的整体效率,基于此,本文对测绘工程测量中运用无人机遥感技术做以理论性的分析,以资同业借鉴。

1 无人机遥感技术概述

1.1 无人机遥感技术的内涵

无人机的前身是用于军事侦察的不载人飞行器,随着信息技术、计算机技术的高速发展,世界海关组织协调制度委员会(HSC)在2018年将之归类为“会飞的照相机”。对无人机的自身的用途范围作了一个相对宽泛的定义;遥感技术是一种信息化成像技术,是依托于全球定位体系(GPS)以及地理信息系统(GIS)的大数据系统性技术。

无人机遥感技术本质上是地理信息采集技术与地理信息大数据系统技术的结合,有利于利用无人飞行器对用地条件、地质勘察、地理绘图、灾难救护等方面的资料及数据采集,对于测绘工程来说是一种降低人力成本、提升作业机动性能的前沿性技术[1]。

1.2 测绘工程中的无人机遥感技术优势

1.2.1 监测效率高于传统航拍

相对于航拍技术而言,无人机遥感技术的监测效率更高,因为无人机体积小、位置可控,作业自由,适应能力强。由于距离目标更近,对作业环境细节进行翔实的数据采集,可以多频次、多角度成像,在精度和角度方面的成像能力和效率方面是传统航拍无法相比的。

1.2.2 监测范围广精于卫星摄像

卫星摄像精度高成本也高,而无人机遥感技术不仅可以监测监测大范围内的物体,还可以有效控制作业范围内的监测指标,而且通过从GIS中抽取地理信息模型还可以对测量目标区域进行三维建模,全面展现测量区域的地理指标,获得图文结合的测量数据[2]。

1.2.3 即时信息处理有数据库支持

无人机通过合理融合互联网技术以及图像处理技术,在测绘作业过程可将信息数据直接传输进GIS中进行信息的加工处理。随着数据库技术的日益完善,国外一些发达国家已经能够实现即时成像与远程数据处理同步生成,我国当前此项技术还在发展中。

1.3 测绘工程中的无人机遥感技术劣势

虽然无人机载体体积较小,因此适宜在一定飞行高度作业,如果超过一定高度,对无人机作业标准是存在影响的,高空气流、高空风压等因素都会影响无人机的作业稳定性,甚至使无人机难以保持航线,突发阴雨、雷电等等会对无人机的使用寿命造成损害。

2 无人机遥感测绘主要技术流程

2.1 制定进行采集技术要求

一般无人机遥感成像作业技术要求如下:①航线首尾位置设计。应超出摄区图幅边界外1 条基线,70%≤航向/旁向重叠指标≤90%,摄区边界南北覆盖一般≥30%像幅;②比例尺精度。一般外业作业采用≥1:1000 的大比例尺,淤成图比例尺一般为1:2000;③作业精度。成像地面分辨率应介于0.064~0.075m之间。

2.2 测绘前准备工作

准备工作关联到采集数据的精度管控,加强数据采集工作的策划工作有利于落实各项引导条件,防止意外产生。因此测绘工作前应对测绘区域主要环境进行排查,重点目标是防止电磁等因素影响数据的精准。此外测绘前对各种设备的隐患排查也是必要的,避免突发安全问题影响测绘效率。

2.3选择适宜设备

无人机飞行作业时不仅可以收集数据信息,利用软件还可以将影像资料进行远程计算机上的三维影像处理,选择适宜的拍摄系统可确保画质达到三维影像处理要求,因此有必要保障无人机传感器、影响拍摄设备、信息传输与接收平台等设备之间的兼容性和配合度。

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2.4 飞行作业

无人机飞行作业时间适宜安排在日照情况较好的10~14时之间,最好是微风或无风,作业现场指挥有以下几个要点:①结合测绘实际现场情况判断是否具备起飞条件;②将地面监控系统与待用无人机进行系统连接并调试;③在地面监控系统中设置航测路线、信号传输等技术参数;④按计划操作无人机飞行,并通过数据采集设备进行拍摄作业;⑤完成任务返航,并进行影像数据的检测[3]。

2.5 处理测绘影像资料

采集测绘信息样本应对信息进行有效性分析研究,对于无人机测绘技术来说,对专业技术的依赖程度较高,影像资料通过人工措施进行处理从而保证其精准度,而且与测量技术标准需要高度结合,提升影像资料的技术品质。

3 无人机测绘技术主要应用层面

3.1 城市测绘作业

对于城市而言,主要的民用工程建设比较集中,而且测绘数据对整个城市的地理信息数据库建设起到补充作用[4]。与外业测绘工程相比,城市的地理信息数据资料更加详细,应用无人机遥感技术进行三维信息同步处理,有利于建筑工程对数据开展分析和研究。

3.2 低空测绘作业

无人机遥感技术可在复杂环境下进行采集作业,例如存在遮挡物、缺乏光线、可视度较差的环境,采取航拍或卫星遥感效果不佳时,通过较为灵活、操作简单的无人机可不受微地形环境的影响,用于建筑工程测量、环境检测等需要高帧数画质的低空作业方面能够充分发挥其作用。

3.3 特殊目标测绘作业

涉及文物建筑、特级建筑、功能性建筑等测绘目标时候,通常较难获取信息数据,例如文物建筑的具体数据、影像资料等等,传统遥感技术难以实现,而无人机遥感技术可获取该特殊目标影像资料与数据,利于制作大比例尺图幅。

3.4 恶劣环境测绘作业

某些外业测绘面临的自然地理条件不利,例如云层低、无人山区、高海拔地区等,人力勘测与航拍受到的干扰因素较多,测绘精度不易保障。在遇到传统测绘技术不宜开展的地理环境则可以应用无人机测绘技术,保证图像采集工作顺利进行,提升测绘工作的成效和品质。

4 测绘工程无人机遥感技术发展趋势

4.1 加载更多专业测绘工具分析软件

无人机作为技术平台的发展程度是具有扩展性的,无人机通过加强设备软件的创新发展有利于无人机增强信息集成处理能力,因此相关专业测绘技术软件的搭载是丰富无人机遥感技术信息处理能力的重要途径。

4.2 提升测绘者的专业素养

无人机测绘技术仍属于机械设备与人力资源的融合性工作,因此对于测绘者的能力提出了新要求,只有加强对于对于信息设备的操作技术才能够保证测绘数据精准度的实现[5]。测绘者应不断加强其信息技术专业性和操作规范性,并应接受相关部门的监督,落实个人责任制。

4.3 完善无人机应用管控

测绘的目的是为方案合理性提供技术依据,因此未来的无人机测绘技术势必要纳入相应的测绘工程管控体系当中。我认为未来使用无人机的管理方案应由专门的工作组以及工作人员进行组织实施,并重点加强以下三个方面的监督:①进一步约束测绘主要内容的技术指标;②按照工作侧重点约束无人机标准作业方式;③以工程作业中的数据计算对无人机测绘任务成果进行评估。

结语:测绘工程中应用无人机遥感技术应引起测量人员及测量单位的高度重视,首先应对其技术进行合理化应用,其次在数据的精准度、影像质量以及信息筛选过程中以专业测量技术提供支持,为后续工程建设提供指导依据。

参考文献:

[1]李俊.无人机遥感技术在工程测量中的应用[J].中国新通信,2018(18):91.

[2]袁晓菲.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用初探[J].商情,2018(29):196.

[3]刘娟.低空无人机航摄遥感测绘技术在工程测量工作中的应用及发展[J].科技资讯,2016,14(21):37+39.

[4]邵新金,潘固平.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探析[J].中国金属通报,2018(5):281-282.

[5]杨明秀,陈伟,张双.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018(16):23+37.

论文作者:常征

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/2/24

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