摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机航空摄影测量技术有了很大进展。为验证无人机航空摄影测量在油气管道工程建设中应用的可行性，通过试验，总结了无人机航空摄影测量关键技术和程序，得出了无人机航空摄影测量用于油气输送管道工程建设可行的结论，对今后相关研究试验或工程项目的实施，具有一定的参考价值。
关键词：无人机；航空摄影测量；油气管道
引言
油气管道大多具有长距离、跨地区等特点，一旦发生泄露就容易造成极其严重的事故，给社会和国家带来难以控制和弥补的损失，加强油气管道安全管理工作尤为重要。随着自动控制技术、计算机技术和无线通信等技术的飞速发展，无人机在农业、电力、石油、检灾、林业、气象、国土资源、警用、海洋水利、测绘、城市规划、影视拍摄等多个行业得到了广泛的应用。无人机易于起降，机动灵活等特点，对油气管道安全管理中安全巡检、隐患排除、应急救援等工作都具有较高的应用价值。
1无人机航空摄影测量技术概述
在地形测绘中，无人机航空摄影测量的精确度比较高，能够为用户提供可靠的测量信息资料，并且应用成本较低。在无人机航空摄影过程中，具体步骤包括野外像控点布置、影像数据获取、内业空三加密、数字测图等等，可以在较短时间内获得高精度低空影像资料。另外，无人机的适应能力比较强，有些测量地段人力很难到达，地形数据信息收集难度比较大，而无人机对于飞行条件的要求比较低，对于起降地形也没有特殊要求，同时对于各类地形测量都具有较好的响应能力。在地形测绘过程中，在无人机中搭载数码相机，即可快速获得详细的地表影像资料，快速生成三维可视化数据，对于所有采集数据，可通过计算机网络进行传输，进而为地形图测绘提供可靠的数据支持。除此以外，在无人机航空摄影测量技术的实际应用中，还可以与卫星遥感技术、航空测量技术等协同应用，兼容性较强。
2无人机相对传统人工巡检的优势
人工巡线通常由管道管理单位实行专人专岗，把管道分成不同的段区由不同的巡线人员巡护。一般依靠巡护人员徒步观察和检查线路情况并作记录，地形空旷平坦的区域尚可驾驶交通工具实行巡检，在山地、河流、沼泽、峡谷、湖泊、沙漠等地理环境以及洪水、滑坡、地震、泥石流等特殊突发情况下容易造成管线损毁和故障，通常的人工巡检就体现出极大的局限性。以上地貌及突发事故中人工巡检不仅条件艰苦、工作量大、效率低，而且很多情况下不能及时安全的执行巡检任务，也不可能完成常态化、全天候全天时的巡检。无人机应用于油气管道巡线不受地形地貌限制，尤其适用于险峻山区、沼泽水网等道路不便的区域。机载高清摄像设备可对管道沿线状况进行实时定位和监控，地面控制人员可根据地面站回传实况及时发现管道存在的重大隐患，不仅巡线效率得以大大提高，节省了人力、物力，还可大大提高巡线人员工作安全系数。
3无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
3.1选取摄影平台
由于摄影测量主要采用的是航空摄影测量技术，因此平台的选择对后续测量的精度、质量有着直接性影响。具体来说可以选择动力悬挂滑翔三角翼（稳定，同时集导航、定位功能于一体），搭配55万以上级别像素的航空摄影设备更会将平台的功能发挥至极致。
3.2影像畸变校正
航空摄影像片经质检分析满足使用要求后，需进行影像畸变校正，畸变校正在EasyMos软件中进行。通过输入检校相机的畸变参数，设定输入和输出目录，批量进行各架次航空摄影像片的畸变校正，校正后的影像作为下一内业工序的输入条件，以满足空中三角测量计算和平差的需要。
3.3管道巡检
国内的石油管道存在线路长、范围广的特点，一般石油管道途径区域内地形、地貌复杂多变，管道巡护主要采用人工巡检、光纤或电子感应巡检、无人机巡检三种方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工巡检，作为最基本的巡检方式，不仅工作量大、人力成本高、效率较低，不可能完成常态化、全天候全天时的巡检。光纤或电子感应巡检存在光纤和大部分外设的电子感应装置误差高、作用距离短、成本较高、对旧管道铺设困难等问题。无人机能高效地完成大范围的常规巡检，搭载可见光和红外双光吊舱，具有昼夜监控能力，可在指定目标上空悬停详查，如有异常可迅速定位，并及时发出报警信号。
3.4交互式编辑
影像自动匹配与转点工作完成后，需进行粗差点自动挑选，确保每个点都是同名点的同时，还需要检查测区内是否缺点或漏点。当自动计算的连接点不能满足加密要求时，需人工增加一些连接点，在模型间保证足够的连接强度。且航带间的每张像片要均匀分布的多度重叠点，以保证控制网的强度。
3.5立体测图
在对影像资料进行空三加密处理后，将资料导入至MapMatrix软件中，并进行核线采样，另外，还需要应用“特征采集处理专家”Feature-One进行数字线划图采集。根据实践研究分析，通过应用航天远景MapMatrix软件，其能够根据外方位元素生成最佳的交会角，并且操作方式便捷，能够有效提升地形测绘工作效率以及图像精度。
3.6应急管理
油气管道发生事故容易引起爆炸和火灾，有毒有害气体弥漫，且现场情况负责多变，人员靠近极度危险。如在应急处理中使用无人机进行事故现场勘察，能清晰地辨识现场情况，并能做到定点跟踪，第一时间掌握潜在危险地点，减少能源浪费、环境污染甚至可避免灾害的发生。在管道应急维抢修作业中，通过无人机拍摄的遥感影像，对发生破坏管段的位置、破坏程度进行评估，对现场进行实时监视，监控事故的具体情况，及时制定维抢修方案，可将灾害的影响降到最低。
4应用展望
无人机效率高，机动灵活，使用方便，可以承担高风险的飞行任务，为管道管理提供了一种新的选择。在国外，无人机遥感技术在管道行业应用已非常广泛，涉及到山区管道巡检、灾后次生灾害评价、漏油和盗油点现场定位等各方面，并开始对无人机在地面管道变更检测、管道埋深检测中的应用进行研究。无人机将在油气管道隐患排查、管道巡线、抢险应急、高后果区识别、灾害识别等方面得到广泛的应用。
结语
综上所述，无人机航空摄影测量在应用时，主要应考虑:无人机设备性能和参数;空三加密过程变形度;地物配准程度;作业采集精度;出图、处理精度等。测区天气情况对无人机航空摄影质量具有决定性的作用，航空摄影时可根据实际情况对规划航线进行调整;软件中个别超限的质检指标可忽略;内业处理时采用自动化程度高、处理效率和质量好的全数字摄影测量软件，可以取到事半功倍的效果。
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论文作者:赵保睿,吕雪,邹桐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：无人机论文; 管道论文; 测量论文; 航空论文; 油气论文; 地形论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第1期论文;