无人机遥感技术在工程测量中的应用研究论文_王金虎,张丽娟

无人机遥感技术在工程测量中的应用研究论文_王金虎,张丽娟

王金虎 张丽娟

云南水利水电职业学院 云南昆明 650000

摘要:现如今,我国科学技术水平显著提升,机械化施工水平不断提高。随着工程建设测绘工程量的加大,仍旧采用人力进行测绘已经无法满足工作需求,无人机遥感技术相比人力测绘更加精准,同时耗时极短,能够高效准确的完成测绘任务。所以无人机遥感技术不可或缺,必将在测绘行业广泛运用。

关键词:无人机遥感技术;测绘工程;测量;应用

引言

在城市化进程显著加快的背景下,工程建设项目的规模和数量也在不断扩增,而工程测量不仅是工程建设中的重要内容,也是确保工程顺利实施的先决条件。当前科技的发展在很大程度上推动了测绘技术的发展,无人机遥感测绘技术作为一种全新的测量技术,使用效果好,能有效完成不同环境下的测量任务。要想在更广范围内使用无人机遥感技术,详细了解该技术的应用十分必要。

1无人机遥感技术简介

无人机是指不需要人来驾驶便能利用飞行器起飞,即便飞行器出现故障也不会导致人员伤亡。遥感技术是通过传感器来接受被测物传来的电磁波,进行相应处理最终将被测物的图片传递给操控者。将无人机与遥感技术有效的结合在一起,可以探测许多人类无法达到的领域,并将被测物体图像清晰的展现出来,供研究者分析使用。遥感技术由遥感器、遥感平台、传播和接受设备组成。遥感器搭载在遥感平台上,可以把它理解为照相机,传播和接受设备加强无人机与被测物之间的联系。按遥感装置的不同可以分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感等,将无人机与遥感技术相结合,可以最大限度的发挥两者的功能。

2无人机遥感技术的现状

当前不管是发达国家还是发展中国家都加大了对无人机遥感技术的研究,无人机遥感技术的发展是具有时代性的,将推动“大地信”时代的发展。而随着我国相关的技术和服务队伍的不断扩大,我国的无人机测绘正应用在工程建设当中,并且得到迅速的发展,现已成为工程测量中,数据获取比较成熟的技术手段。无人机的遥感技术不仅应用到工程测量领域,对于我国的经济建设、社会救援、地质灾害调查、环境变化等方面都发挥着巨大的作用。近几年,无人机测绘技术在我国得到大力发展,已经成为我国工程建设中不可或缺的部分。

3无人机遥感技术在工程测量中的应用

3.1无人机的航空拍摄

由于无人机的载重量有限,所以在无人机上搭设的拍摄设备需极为精细。当前无人机在测绘工程测量中的拍摄设备主要包括轻型光学相机、激光扫描仪、高分辨率CCD数码相机等。为初步处理和加工扫描、拍摄所得的图像,并暂存处理之后的数据和图像,多是将微型计算机处理系统装在无人机内部。随着科技的发展,无人机航空拍摄的图像分辨率将会越来越高,单次航拍所储存的数据信息、图像的容量也会越来越大,且单次航拍续航时间越来越长,进一步推动无人机遥感技术在工程测量中的应用。

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3.2在信息采集中的应用

测绘工程中的地理信息采集也可以使用到无人机遥感技术。传统的技术中进行地理信息采集的时候,一般都会出现采集信息不全的情况,这样就会降低信息采集的质量,增加了测绘生产投入。而使用无人机遥感技术进行地理信息的采集,就能够很好的避免这种情况的发生。无人机遥感技术能够结合有关的影像资料以及具体的飞行情况,并且在同一个系统中,通过自动加密以及手动加密相结合的方式,提高地理信息的安全性。同时,无人机遥感技术在信息采集的过程中,还能够自动的处理掉一些无效信息以及不相关的信息,从而提高地理信息收集的准确性。当收集到信息时候,无人机遥感技术能够对测量结果进行单一模型的定向操作,从而提高地理信息数据的精确性。

3.3测绘数据处理

无人机在进行飞行拍摄的时候,受体积大小的制约,在无人机上搭载的摄像机排列是非常没有规律的,所以造成了无人机所采集的图像或多或少的都会有重影或者叠影的情况发生,尤其是无人机在进行拍摄的过程中会发生很多的情况,比如,速度过快或者过慢、转弯的时候出现角度的偏差等等情况,这都是会造成图像模糊看不清。无人机搭载的相机一般都是无损的数码相机,这时候针对上述的情况要对相机进行设置,使之可以达到我们相对应的拍摄要求,通过预处理技术,改善无人机的拍摄效果,提升无人机的工作效率,获取更加准确的数据。

3.4在影像资料和低空飞行中的应用

空中三角测量是无人机遥感技术中一个重要技术手段,利用少量外业像控点,就能完成定向建模工作。空中三角测量能够对测量数据处理进行快速处理,主要目标就是建模和纠正拍摄的影响。常规的航空拍摄在一些区域经常会出现问题,比如安全性较低、云层位置较低、拍摄视线较低以及起降条件不好的地方。对于这些区域就可以使用无人机遥感技术,其不仅能够提高地理信息数据采集的效率和质量,同时在进行数据采集的过程中操作者全程跟踪监控,可以进行远程操作,能够保证操作人员自身的安全。无人机遥感技术还有一个特点就是小巧方便,适合于道路勘测、河道治理等项目,能够在地形比较复杂的区域以及狭窄的地方进行操作,能够实现低空飞行,这样就能够极大的提高外业测量的质量以及效率。

3.5突发事件应急处理

无人机遥感技术常常应用于突发事件的处理。例如,地震、洪水等自然灾害。在突发事件发生的时候常规的测量方法时间长,不能做到实时的监控。只能采用无人机对灾区进行测绘,并提供实时灾区数据给救援队伍使用。比如发生洪水灾害时,工作人员不可能再去亲临第一线测量,周围环境比较差,也无法利用卫星等方法进行监控。但是无人机可以完美的解决这些问题,无人机可以很快的进入灾区,对于灾情进行有效的监控和传达,为救援工作提供实时数据,保证救援工作的顺利开展。

4无人机遥感技术发展展望

4.1实现更为灵活的无人机飞行状态及传感器状态控制

无人机遥感技术的发展是一个技术飞跃的过程,面对传统无人机中传感器精度不高而影响测绘精度的情况,未来的无人机遥感技术应该更加注重对其飞行状态的灵活控制,实现其更好人性化的操控能力,能提升无人机遥感技术的飞行全方位性和续航能力。同时,无人机遥感技术应本着对测量数据精度提升的要求,加强对传感器的精度研究,确保为工程建设提供更为精准的数据支撑。

4.2提高无人机的起降的安全性以及抗风性能

一些大型的无人机甚至需要滑降,如果地质条件比较差的话就会导致无人机损坏,无法进行起飞。如果进行测量的时候选择小型无人机,也会产生一些负面的影响。小型无人机的飞行高度比较低,受风力影响大,这样就会影响到测量结果的准确性。通常情况下,要想提高无人机的抗风性能就是增加其自身的重量,但是一味的追求高质量也会对起降条件提出更高的要求。进行测量工作的时候,一般小型无人机都不能准确获得遥感影像的航拍坐标,这样也会影响影像的精准度,需要人工进行补点。

结语

综上所述,与载人飞机、航天遥感技术相比,无人机遥感技术具有应用广、使用方便、精度高等优势,在工程测量的数据采集、航空拍摄、数据处理等方面有着广泛的应用,能确保工程建设的顺利实施。目前无人机遥感技术不再只局限于最初的科技研发,逐渐发展为现场应用,且测量的精确度越来越高,在数据信息更新、测量安全性、影像获取等方面发挥着日益重要的作用,所以要加强该技术的研发力度,使其更好地服务于测绘工程。

参考文献

[1]张大方.低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用研究[J].工程技术:文摘版,2016(10):103~104.

[2]郭虎.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(10):186-187.

[3]陈泓吉,景绍兴,孙立光.试析无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].科研,2016(12):16.

论文作者:王金虎,张丽娟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期

论文发表时间:2019/3/5

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