关键词：无人机；水利工程；测量技术
引言
水利工程测量中，主要采用人工实地测量和卫星遥感测量两种模式，虽然也可以为工程建设与管理运行提供必要的数据参考，但是存在明显的弊端，例如人工测量的效率低、误差大，RS测量的成本较高等。我国民用无人机的研究与开发虽然起步较晚但发展迅速，2018年我国民用无人机市场规模达到150亿元，仅次于美国。在无人机应用中，航空摄像测量是一个重要领域，但是由于水利工程规模大小、所在位置、测量精度等具体内容不同，对无人机航测的操作技术也提出了较高要求，探究无人机航测技术的操作流程和应用要点，具有重要的现实意义。
1无人机航空摄影测量的技术优势
一是操作灵活，测量方便。无人机体积小、重量轻，可以搭载微型高清摄像机，人为操控对特定的目标区域进行测量，操作十分灵活方便。在飞行模式上，可以垂直升降，不需要专门场地，或是弹射架等辅助设备。根据无人机实时反馈的航测影像，如果技术人员对航测结果不满意，还可以操作无人机对局部区域进行多角度反复航测，直到获取满意影像资料或数据信息为止[1]。另外，由于无人机小巧轻便，能耗较低，续航能力较强，目前一些主流无人机，续航能力通常在30min以上。二是环境适应能力强。很多水利工程位于山区等环境复杂地带，或是地形比较复杂、危险，人工测量可能会面临较多安全隐患。而无人机航测则具有较强的适应能力，根据地面站系统提前规划好飞行线路，以躲避高大树木或建筑物，安全完成航测任务。三是数据精确，反馈速度快。在水利工程测量中，对数据结果和影像资料的精确度有较高要求，无人机搭载的高清数码相机，可以获取1:2500～1：1000之间的大比例、高精度影像资料，完全能够满足一般水利工程的建设、管理需要[2]。另外，短距离无人机航测，还可以在摄影测量的同时，及时将测量数据、影像资料，通过无线通讯模块反馈给地面站，地面站接收信号后，利用计算机进行处理，几乎是同步导出结果，为技术人员了解水利工程所在地区的地质信息提供了参考。
2无人机航空摄影测量技术的特点
在应用无人机航空摄影测量技术时，通常会将GPS技术与无人机摄影技术配合使用，在发挥无人机灵活性与便捷性特点的同时，为各种地形的高程点信息采集提供保障，在数字化的地形图中直观呈现测量成果，促进工程测量效率的提升，合理控制建设成本。在传统的卫星遥感技术的应用中，存在测量周期长，难以保障测量数据的实效性等问题。而无人机航空摄影测量技术的应用，能够快速完成数据采集工作，克服时间与空间的限制，大大缩短了测量周期，能够适应多种地形与环境的测量。GPS技术的应用，能够在一定程度上提升测量的精准性，保障良好的成像质量，其较强的可操控性为工作人员提供了便利，因此，在水利工程中较为常用[3]。
3无人机航空摄影测量技术在水利工程中的运用措施
3.1外业像控点布设
区域网布设的方式在外业像控点布设中较为常见。在河道两侧的平坦地面和公路边侧中，可以布设相应的像控点，这也是水利工程建设中的关键环节。像控点在耕地较多的区域应适当增加，平均布点的方式应用于田间工程中，能够有效对淹没问题进行处理。
3.2航摄
在水库建设中应用无人机航空摄影测量技术时，常使用索尼A7R，该相机能够获取质量较高的影像资料。另外，该技术结合了GPS技术，并采用2架无人机同时测量以增强测量效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无人机的合理飞行高度为724m，飞行过程中，应防止出现较大的波动；地面分辨率为0.09m，无人机的测量区域面积值为10km2。同时，具备较高的色彩饱和度，能够帮助工作人员直观地分析水库的周边情况，以制订针对性的建设方案。通常情况下，无人机的航向重叠度为75%，旁向重叠度为50%，能够满足测量工作的需求[4]。
3.3像控测量
为了对水库的成图范围进行有效控制，应合理运用无人机航空摄影测量技术。工作人员应严格按照要求布设像控点，以提高像控测量的质量。以有效成图范围作为基本依据，对当前工程建设的实际情况进行分析，明确水库的范围与中心。控制点的数量应依照实际情况2确定，通常在20个以上，并且水库的拐角和顶点位置是像控点布设的主要位置。然后根据无人机航空摄影测量技术的相关规范开展测量工作，确保像控点能够满足GPS观测的需求。布设像控点时，需要注意控制高程位置的稳定性，选择测量区域中视野较好的位置安装接收设备，保障GPS观测的实际效果，防止遮挡物等对接收设备产生干扰。通过规范化的像控测量，获取高质量的近景与远景成像[5]。
3.4数据采集
采集相应的测量数据，也是水利工程测量工作的主要内容，其关键是保障相关信息能够全面而真实的反映水库情况，并且数据采集的精确性与全面性是决定工程建设质量的主要因素。应以无人机航空摄影信息为依据开展数据采集工作。Mapmatrix软件在立体影像模型中的应用较为广泛，能够对水库中的各地形要素进行深入解析，增强实际测量效果[6]。另外，测量人员需要对采集的图形信息进行标注，将点、线、面信息进行有效结合，实现对地形要素的分析，并采用分层存放的形式为后续工作提供便利。当出现无法判读、判读错误或判读疑问时，应及时开展补充调查工作。
3.5调绘
调绘也是水利工程建设中的关键环节，综合判读调绘法是在此过程中的一种常用方式。应用该方法时，应以室内判读为依据开展相应的调绘工作，分析建设区域的野外环境情况。为了防止植被对调绘工作产生影响，工作人员应对覆盖严重的区域进行清理，并对测点进行加密。
结语
无人机航空摄影测量技术具有适应性与灵活性强、工作效率高以及易于操控等特点，因此，在当前水利工程建设中的应用较为普遍，能够保障工程建设的质量，保障社会生产生活的正常运转。在该技术的应用过程中，应对外业像控点的布设、航摄、像控测量、数据采集和调绘等各个环节进行有效控制，发挥该技术的价值与优势，满足工程建设的要求。
参考文献
[1]朱勇.试论无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用[J].城市建筑,2019,16(17):161-162.
[2]黎瑾慧,王雪平.无人机航空摄影测量技术在水利工程中的应用分析[J].门窗,2019(04):120+122.
[3]胡念念,孟敏.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的运用初探[J].低碳世界,2018(12):62-63.
[4]陈小龙,王海涛,董快鸽.无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用[J].陕西水利,2018(05):220-221+223.
[5]袁建华.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].江西建材,2017(19):226+233.
[6]徐军,冯磊.无人机航空摄影测量技术在核电工程测量中的应用[J].数字通信世界,2017(06):248-249.
论文作者:秦静莲
论文发表刊物:《建筑实践》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/27
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