摘要:基于无人机航测这一视角,以无人机航空摄影测量技术为切入点,就其优势进行了探讨,并提出了其在电力工程测量中的应用,以更好地促进电力工程的发展。在电力工程的建设过程中,存在路径较短的问题,无人机航空摄影测量技术解决了传统技术拍摄中的成本高、风险大等问题。所以为了确保拍摄质量的提升,既要注重控制测量区范围,又要优化技术工艺,才能更好地促进其性能的最优化。
关键词:无人机;航空摄影;测量;应用
1无人机航空摄影测量技术概述
无人机航空拍摄技术,主要通过遥感技术对无人机进行控制操作,利用无人机在飞行的过程中飞到需要测量的地域,然后通过遥控无人机的摄像机来拍摄、测量地面所需要测量的物体,从而达到航空拍摄测量的目的。从整个技术的原理上进行分析,无人机进行航空拍摄测量可以达到1∶2000的效果。如此高的绘制质量让电力工程的测量工作不单单具有可靠的安全性,还具有十分高的测量精度。无人机在一般情况下使用的是低空测量技术,这种技术可以获得非常清晰的测量效果,而且清晰的测量图像可以帮助我们分析数据,最后提供出一个非常好的图像效果。
2电力工程中无人机遥感摄影测量系统的组成
2.1 无人机
电力工程中应用的无人机都是利用中国航空集团单位和其他单位联合开发生产出来的。一般的无人机体型灵活小巧,空中飞行重点是依靠计算机进行控制。空中工作当中的无人机,工作基本参数主要如下:巡航空速要超过 1 小时 100 公里;空中最高的飞行高度要大于 3600米,最大的承载力 4kg;在空中飞行的最长时间一般为 60 分钟;天空飞行的过程中,无人机的空分离大约为 13m/s;无阻力起飞滑跑长度为 60米;下降的过程中无阻力滑跑距离要不大于 160 米;和地面通讯距离一般是 15 公里。
2.2数码摄影器材
目前我国在无人机当中使用的数码摄影器材是 EOS450DMarkⅡ36* 24 毫米佳能相机,这个相机的畸变数值为 k1 = 1. 856600e - 005,k2= - 2. 777889 - 006。同时我们应用无人机摄影当中利用的摄像机的图像处理数值的宽度为 4272 mm,长度为 2848mm。
3 低空无人机航空摄影测量技术特点
3.1 高效性
在以前的测量工作过程中,因为测量技术相对比较落后,一般采取人工测量的手段,工作难度比较大。通过低空无人机的使用,不会受到地形情况的影响,能够在各种复杂的条件下进行拍摄工作,前期的测量时间大大缩短,而且数据准确性比较高,具有较大的参考价值。
3.2 直观性
伴随当前低空无人机航空拍摄测量技术的不断提高,现在进行近景航空拍摄,可以达到亚米级,所获得的影像非常清晰,能够把电力工程建设过程中的地形地貌直接向人们发送过来。
3.3 机动性、灵活性
无人机在进行航测的过程中一般采取低空飞行的方式,空域的申请也是十分便利的,受到气候情况的影响也比较小。升空的准备时间一般情况下只需要15min就可以了,操作的方法也是十分简单。传统的高分辨率卫星遥感在测量地形的过程中出现两个很难解决的问题,首先在于数据保存的时间间隔比较长,另外一点是若要获取新的影像,需要进行的拍摄时间往往非常长。可见,无人机在航拍的时间方面具有很好的灵活性,用时也相对比较少且工作人员可随时投入到工作状态,拍好就可以保存并处理,短时间就可以给用户提供所需成果。
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3.4分辨率高、多角度
伴随当前数字化技术、智能化技术的逐步发展,目前航拍无人机上携带的都是具有非常高的精密性的数码成像设备,可以进行垂直乃至倾斜拍摄,在低空捕捉高分辨率的建筑物,进行多角度影像的航拍,弥补了之前传统航拍以及卫星遥感过程中碰到高层建筑物阻挡而没有办法进行地形信息捕捉的缺陷。电力工程具有工程量比较大,而且分布范围相对广的特点。在进行人工测绘的过程中,没有办法把操作区域的地形地貌完整地表现出来,利用低空无人机航拍的技术能够从任意区域任意角度将整个地形地貌呈现给相关的电力勘测人员,不会出现遗漏的地方,可靠性比较高。
4无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用
4.1规划所要测量的区域
对某一个电力工程项目进行测量准备阶段,工作人员需要做好的第一要务就是将所需要测量的区域进行规划,确保测量范围正确,不存在遗漏,也不超过工作任务量,利用无人机航空摄影测量的同时,操作无人机飞行在规划好的测量范围中,从而保证获得更加精准的拍摄图像。例如测量发电厂,我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量,就要使用无人机沿着规划好的区域飞行,从而获得电厂的测量图像,之后就可以利用无人机拍摄的图像进行详细的测量工作。
4.2关于航带规划的设计
因为无人机在空中飞行时间最长为一个小时,所以要将时间严格控制好。我们进行拍摄的过程中,需要提前将航带规划工作做好。这样的情况下,设计好无人机起飞降落的位置和有关的飞行架次,同时在测量区域将飞行航带设计好。第一架无人机将规划的飞行任务完成之后,就可以回来,再利用另外一架无人机将剩下的工作完成,这样能更全方位将电力工程的影响参数掌握。
4.3测量区域控制网建立的方式
建立测量区域的控制网,需要使用精细化的控制方法。在电力工程测量当中使用无人机航空摄影测量技术,我们需要按照所需要测量的地图的大小,相对应的建立一个控制网络,同时在整个区域网络当中设定 GPS 坐标点。还要建立一个三维坐标系,这样可以保证将每一个点用坐标的形式进行表达,后期处理数据工作中,可以按照这个坐标系核对点,计算路线等工作,从而将工作的精准程度大幅度提升。
4.4设置测量区域外的控制点
为了将测量工作的精准性进一步的提高,我们不但要在所需要测量的地方进行区域测量控制网的建立,同时还需要在测量区域外设置控制点。现实的电力工程测量工作当中,需要在测量的区域之外设定必要的控制点,保证无人机在航空拍摄的过程中可以根据这些控制点进行拍摄工作,更好的保证拍摄范围的全方位和精准性。此外,确保无人机拍摄范围精准的基础上,还要尽量的确保影响更加清楚,测量更加准确。
4.5数据格式转换
加密软件主要使用的是航天远景的DATMatrix,为了可以使用VirtuoZoEle来做好优化选线和平断面测图的工作,首先需要把加密的效果导入VirtuoZo中,建立一个立体模型,然后导出标准的patb格式的空三效果。由于某些作业区出现定义的相关问题,而没有办法出现立体模型的情况,需要进行手工模型的绘制,然后生成核线影像,因为影像的数量相对比较多,而且立体模型的数量也比较多,但是只有一部分模型在线路的测距仪过程中需要使用,为了让效率得到提高,可以依照线路坐标进行一些线路边线范围内导入,形成一个相应的立体模型,若是出现需要改线或对线路进行优化的情况,再依照所修改的线路坐标将对应的模型导入。
结束语
综上所述,采用无人机航空摄影测量技术,对于确保整个电力工程测量的质量和其运行的安全性有着不可或缺的作用,能够使拍摄影像较为准确。同时该技术还具有成本低、效率高的特点,所以技术人员必须切实掌握其技术要点,才能更好地提高无人机航空摄影测量技术的性能。
参考文献:
[1] 邓绍云 . 工程测量发展现状与趋势分析[J]. 科技视界,2015(8):67.
[2] 韩文军,雷远华,周学文 . 无人机航测技术及其在电网工程建设中的应用探讨[J]. 电力勘测设计,2010(3):189.
论文作者:马亚奇,买星辰
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/11
标签:无人机论文; 测量论文; 技术论文; 航空论文; 过程中论文; 工作论文; 电力工程论文; 《建筑模拟》2018年第7期论文;