无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用论文_谢海军,胡郡,张婷

无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用论文_谢海军,胡郡,张婷

湖北省地质局第七地质大队 湖北宜昌 443100

摘要:我国经济与科技的发展,使我国电力工程的建设力度得到了增长。电力工程中除了特高压与区域电网,其余的火力发电厂的建设规模与工期普遍存在着路径短、工期紧的特征。为了能对火力发电厂做出更深入的了解,就需要使用先进的方法进行拍摄。无人机航空摄影测量技术在火力发电厂的摄影测量中发挥了显著的优势,其摄影测量的准确性、真实性以及客观性有效性,以及其不受环境影响的全天候特征,可以有效的节省电力测量中投入的人力、物力以及财力资源,保证电力工程测量能够高效、高质获取图像信息。

关键词:无人机;航空摄影技术;电力工程;测量

前言

我国经济的高速发展以及人口众多的特征,决定了我国工业以及居民对电力的巨大需求。但是从目前我国电力发电厂的建设规模来看,其中大部分的电力厂的建设规模都比较小,这样就需要通过摄影测量对电力厂进行细致的测量,但是采用过去传统的测量方法,不但投入的测量成本非常高,测量得到的数据信息也存在较大的误差,并且存在一定的安全系数。新型无人机摄影测量技术在这样的发挥趋势中应运而生,其具有的高效、低成本、全天候的特征使得其在电力测量中得到了广泛的应用。本文针对摄影测量的具体内涵与测量规划方式等进行详细的分析。

一、电力工程中无人机航空摄影测量的概念与系统构成

无人机航空摄影测量是摄影测量中较为特殊的一种测量方式,其测量技术的应用范围主要集中在低空范围中,通过这样的方式来获取较为清晰的数码图像,然后无人机会采用数字摄影测量的网格对采集到的数据信息进行处理,并将数据信息整理成数字地图,为电力工程测绘提供详尽的数据信息[1]。无人机摄影测量的工作方式由于在室内进行,所以其测量过程不会经受气候与地理环境的影响,其具备的瞬间拍摄优势,可以清晰获取测量物体的客观信息,并生成相应的数字线划图、数字高程模型以及数字正射影像等。

无人机的遥感摄影系统由无人机以及数码摄影相机构成。无人机为成都纵横自动化技术有限公司生产的CW-20垂直起降固定翼无人机,其平衡性良好,抗风抗震能力较强,能在低空中持续飞行长达两个小时,承载力最大限度是3.5kg,巡航平均速度为100km/h。无人机起飞过程对场地要求较低,航飞过程中与地面站通讯受电磁波干扰较小。

无人机搭载的航摄相机型号是尼康D800,具有的最高像素为3630万,通过光学取景技术可以达到51点多的焦点数,无人机搭载的航摄相机不但在重量与体积上合乎要求,在性能上也大大提升了无人机遥感摄影测量的精度。

二、测量区的摄影计划以及规划设计

利用无人机对火力发电厂进行摄影测量时,首先要对无人机具体的起飞与降落的位置进行规划,同时确定无人机具体的测量范围,只有做好这两项工作,才能保证无人机后续的测量工作有条不紊的进行下去。

(一)测量范围区

使用无人机对火力发电厂进行测量的过程当中,首先需要对测量范围进行规划,保证无人机在测量工作进程中可以有明确的飞行范围,其范围从上空观看的基本特征是矩形形状,并要保证四个坐标之间不能产生较大差距。例如在对某个发电厂进行测量时,将发电厂设为测量的中心[2],并依据中心设置一个矩形范围,通过无人机在这个范围内开展测量工作,来获取这个区域的数据信息。

(二)对航带进行合理设计

众所众知,航测无人机在空中的工作时长较为有限,一般最高工作时长在两小时左右,所以要保证无人机在工作时间限制之内高效的完成有关的测量工作。想要达到这样的工作效果,工作人员就必须合理的对无人机的工作进行合理的规划,可以首先利用一台无人机完成限时内的部分工作,然后返航修整之后再继续起飞进行测量,通过这样的测量方式确保测量工作顺利完成。

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三、测量区控制网的建立以及调控

(一)测量区控制网的建立

当无人机进行低空测量时,需要对测量范围内设置控制网。控制网需要根据测量范围的大小按照航测规范进行布设,并均匀分布GPS控制点,保证疏密适当。也可以根据测量的实际需要建立适当的坐标系,通过在各个控制点上获取精确的坐标位置的方式,来处理后期的像控。

(二)测量区外控点的现场控制

电力工程的测量工作重点无疑是获得真实精确的数据信息。所以,为了保证无人机摄影测量的精度,可以在航摄范围之内设定必要的控制点,无人机摄影测量的的控制点设置选取在野外环境中,控制点的设置要求必须要能保证摄影测量的清晰度,并在在控制点布设过程当中,需要合理安置控制点之间的密度,通过这样的方式,来有效避免影像摄影测量过程中出现的微小瑕疵与畸变。

四、无人机航空摄影测量要点以及作业方式

(一)准确且设计合理

在无人机进行航空摄影测量的过程当中,需要不断在摄影设计以及航拍计算精确度上进行强化。为了确保摄影测量的精度,在摄影测量过程中要找准合适的角度与目标开展影像测量工作,拍摄到的数据信息要力求与客观物体吻合,保证后期在进行数据信息处理的过程当中,可以根据适当的比例来还原有关物体的真实信息。大比例尺的数字图像,对提升航摄精度也起到了重要的作用[3]。同时,合理的还原方式也是至关重要的。设计数据与图像的过程中要有理有据,依照摄影测量得到的数据信息开展数据与图像设计,绘图也需要结合影像信息进行绘制。总之,在设计过程当中,要秉持科学的设计理念,依据真实的数据与信息来达到预期的要求与目标。

(二)准确采集并合理处理数据

影像测量的过程中要对控制采集的数据与图像做到科学准确的处理,保证影像测量的作业方式高效合理。采集过程是非常重要的过程,只有基于正确的测量距离与影响测量方式,才能确保得到的数据更加真实、清晰与客观。影像测量工作人员的测量作业方式对信息的精确采集也有着重要的影响。为此,工作人员需要切实树立正确的测量理念,可以根据不同的高度的物体采取不同的测量方案。在数据信息进行处理的过程当中,作业人员必须要对得到的数据进行仔细的斟酌与合理的验算,并对不同的数据进行分析与对比,以保证测量数据准确无误。

(三)质量检查更加准确

航拍最后阶段的关键任务即是对影像测量质量进行检查,通过质量检查来推测测量过程的合理与精确程度,从而确保检测的结果更加真实准确。将影像测量的不同作业环节进行紧密的联系,并对作业中各个环节中存在的异同进行分析,从而对整体的测量内容进行计算,保证计算出的结果与实际物体之间保持高度的契合。数据的精度与完整性是检查的重要内容,同时甲方的质量检查也是非常关键的环节,根据合同中规定的内容开展验收工作,如果出现不合格的现象要拒绝验收,如果验收工作没有出现异常,就可以将测量的结果转交给有关部门,保证有关部门在进行后续的工作中可以参照科学合理的数据。同时,作业方法也可以详细的列出数据与表格,保证作业方法清晰可见,简单明了。

结语

无人机航空摄影测量技术对电力工程的测量具有重要作用。为了保证影像测量的精度与真实,在电力工程测量中要首先划分测量区域,并对无人机进行航拍任务设计,同时根据无人机的测量范围合理布设控制网,并在测量范围之外设置控制点起到提升航测区域边界精度的作用,然后通过合理与准确的设计、数据的准确采集处理与最后的质量检查保证测量工作的精度。

参考文献

[1]罗琼.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用分析[J].通讯世界,2016,23:179-180.

[2]文启福.无人机航空摄影测量技术在大比例尺电力工程勘测中的应用探讨[J].低碳世界,2016,27:51-52.

[3]穆林森.无人机航空摄影测量技术在电力工程中的应用[J].工程建设与设计,2016,08:251.

论文作者:谢海军,胡郡,张婷

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/3

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