工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：杨永军（1974），男，汉族，内蒙古赤峰市人，本科，副高级工程师，研究方向为测绘工程。-177-工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析 杨永军 赤峰市元宝山区元宝山镇人民政府，内蒙古 赤峰 024076 摘要：摘要：应用无人机遥感测绘技术能够最大程度摆脱时间、空间对测绘工作中的束缚，能够完成交付高清测绘图样的测绘任务，在工程测绘领域具有广泛的技术应用空间。本研究活动针对工程测绘中的无人机遥感测绘技术的应用问题进行研究，探讨分析无人机遥感测绘技术、无人机遥感测绘技术应用的优势、无人机遥感测绘技术的具体应用方式，旨在为相关研究活动提供有价值参考意见。关键词：关键词：工程测绘；无人机遥感测绘技术；测量 中图分类号：中图分类号：P23 工程测绘是工程项目建设工作能够有序推进的重要基础，测绘质量对于工程建设质量、工程施工安全等问题，也会产生至关重要的影响作用。当前社会领域科学技术水平不断发展和提高，工程测绘领域所能够应用的现代技术也逐渐增多，无人机遥感测绘技术借助无人机的功能，能够有效提升测绘作业的精确度及作业效率，减少外界因素对测绘作业的干扰和影响，对于工程测绘领域的持续发展具有重要意义。1 无人机遥感测绘技术 1.1 无人机遥感测绘技术概述 无人机遥感测绘技术将测绘技术领域的遥感技术与无人机作业方式相结合，能够有效拓展技术应用范围，在工程测绘领域也逐渐得到推广。无人机遥感测绘技术将无人机作为技术应用的作业载体，无人机自身的种类及型号对于技术应用功能具有一定影响，不同种类、型号的无人机在续航能力、承载能力方面都具有极强的差异性，根据待测目标的自然环境及外界特征，选定具有适用性的无人机种类及机型。遥感测绘技术利用各种传感器接收地物反射、散射或者发射电磁波信号针对待测物的形态特征进行描绘。无人机遥感测绘技术便将无人机设备与遥感测绘技术进行融合应用，突破待测目标的地理环境局限，针对复杂地形条件、待测目标情况较为复杂的情况下开展测绘作业，应用不同遥感设备，如全色测绘设备、多光谱测绘设备、红外测绘设备等，以获得精准度更高的测绘数据。由于应用无人机设备可以控制无人机可以自行设定飞行路径、操控无人机开展自主飞行，并在飞行过程中避让障碍物，从而提升测绘工作效率。1.2 无人机遥感测绘技术的应用优势 无人机遥感测绘技术在工程测绘领域具有诸多应用优势。其一，相较于传统测绘技术而言，应用无人机遥感测绘技术的操作难度相对较小，一方面通过无人机开展测绘作业，操控者可以操控无人机自主起降，减少各种外界因素对测绘过程产生的不良影响，应用无人机飞行灵活度高、可控性强等特征，契合不同测绘工程场景及工作任务开展测绘作用，更为便捷的获取测绘数据，另一方面传统测绘技术在外业测绘作业环节也有诸多专业技术要求，相较而言无人机遥感测绘技术操控的专业难度相对较低；其二，最大程度保证测绘作业质量，由于应用无人机遥感测绘技术需要无人机以高空视角对待测目标开展测绘作业，测绘技术人员可以根据测绘作业任务开展多角度、多方位的测绘工作，真实反映待测目标的实际情况，应用全色遥感、红外遥感等设备获得更高分辨率的测绘结果，从而最大程度保证测绘作业的精准度；其三，应用测绘数据构建三维模型，应用无人机遥感测绘技术，可以针对测绘数据进行即时的技术处理，直接将待测目标的测绘数据结果导出三维模型，从而为后续的工程作业提供更为有力的技术支持；其四，开展低空测绘作业，由于部分工程项目的自然环境条件较差，开展测绘作业会产生较大的工作难度，应用无人机遥感测绘技术，可以由测绘人员自行设定无人机的飞行参数与飞行路线，实现空中高度在1000米以下的遥感测量，从而保证无人机能够在较为轻松飞行姿态的情况下完成测绘作业过程。中国科技期刊数据库 工业 A-178-2 无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用 2.1 针对复杂地理环境进行测绘绘图 结合航空摄影技术开展测绘工作是传统工程测绘领域的常用方法，但是由于航空飞行对于飞行环境的要求相对较高，对于地理状况、天气状况都有相应的要求，部分复杂的地理环境及天气状况，则不适宜开展航空测绘。应用无人机遥感测绘技术则能够突破测绘作业地理环境、天气状况的束缚，在复杂地形地貌特征、复杂天气状况下进行测绘作业，对待测目标进行相应的数据采集。如工程项目为桥梁工程项目，工程测量工作需要全面了解施工区域的植被覆盖情况、水体情况、地形情况、施工区域污染物覆盖情况等内容，应用无人机遥感测绘技术，便能够根据水体颜色、浊度等信息，明确水体及水质情况，进而确定待测区域的整体地形情况以及污染物覆盖情况等信息，为工程项目施工奠定良好基础。2.2 在特殊工况条件下开展测绘与测量 工程测绘领域应用无人机遥感测胡技术，可以针对特殊区域、特殊待测目标以及测绘任务，进行必要的数据采集与技术处理。在具体测绘工作任务重，可以根据测绘作业目标的实际需求，选择不同的数据采集方式，如手工采集、自动采集、自动加密等技术方式，满足测绘工作需求。部分特殊工况需要针对测绘数据进行保密处理，测绘作业过程中所采集的数据信息可以自动完成集采、存储以及加密等环节，从而保证所采集数据的安全性。部分工程测绘项目便需要应用加密数据采集方式，应用计算机远程控制系统开展人工加密，拥有使用权限的工程技术人员，可应用身份验证等途径确认测绘数据的使用权限，无人机在测绘作业过程中采集测绘数据，通过定向拍摄和测绘方式获取准确且完整的测绘信息。部分工程项目还需要针对某个特定环节或者区域开展测绘作业，应用无人机遥感测绘技术，也能够实现特定的测绘数据采集。3 无人遥感测绘技术的技术应用要点 3.1 科学设置测量网 工程测绘作业中应用无人机遥感测绘技术，能够最大程度保证测绘作业的精准度。目前测绘作业环节的测绘精度能够控制在毫米级别，测绘作业环节科学配置测绘系统，通过应用静态差分技术方式、动态差分技术方式，实现对测绘目标坐标的准确定位。如果工程项目在工程建设过程中，出现地基开裂或者桥梁结构变形的情况，都可以应用设置测量网的方式，针对工程结构的实际状况开展全方位尖刺，从而及时了解工程结构存在的问题，应用设置的测量网及时将监测结果反馈至监测部门，使相关部门或者负责人，能够及时获得工程施工质量及安全预警，以便于施工单位能够及时解决相应问题。3.2 重视 GPS 技术的应用 应用无人机遥感测绘技术，可以将测绘系统中配置的 GPS 技术与测绘工程实体进行连接，实现对工程项目施工情况的监测。当工程施工方需要进行施工变更等情况是，可以应用 GPS 技术所获得的监测信息对施工变更方案给予数据支持。同时也可以实现对工程项目所处地区的地质情况、施工项目的外界天气条件开展监测，为施工方编订施工方案提供参考或者指导，当地质情况或者天气条件出现变化时，考察地质情况、不同气象条件可能对施工过程、施工质量造成的影响，施工方便可针对施工方案进行调整，从而持续保持施工方案的科学性。3.3 各项测绘技术的有效融合 由于应用无人机遥感测绘技术，能够得到清晰度较高、精确度较高的测量信息及测绘结果，从而最大程度满足测绘作业需求。如部分水利工程项目的建设过程中，需要开展测绘作业，应用无人机遥感车衣技术，便能够对各个施工基础点开展测量，结合各个施工基础点的交会情况，形成与实际情况相契合的网状测绘结果，同时保证测量网中各个数据点的精准度。根据工程项目的建设需要，测绘单位及技术人员，还可以将遥感测绘技术与计算机信息技术相结合，应用计算机软件系统，将测绘数据集采传送至应用软件中，在软件系统中形成与测绘目标相一致的三维模型，工程项目施工单位可根据三维模型进行数据应用与分析，形成较为完整的施工图纸。工程项目单位还可以根据实际需求，进行测绘数据以及测量结果的共享，从而提升测绘数据信息的应用率。工程测绘领域应用各项测绘技术，保证各项测量数据以及测绘结果的精准性，是保证其技术应用价中国科技期刊数据库 工业 A-179-值的关键，如果待测目标的测绘区域范围较大，可以结合 GPS 技术等多种先进技术，建立 CORS 站，即时获取测绘区域待测目标的各项数据信息，为工程项目相关后续工作的推进提供数据支撑，工程项目施工单位也可以根据实际要求进行测绘技术的调整与优化，以保证高质量完成工程测绘任务。4 工程测绘中应用无人机遥感测绘技术的注意事项 4.1 测绘作业获得影像资料 目前工程测绘领域对于无人机遥感测绘技术的应用已经趋近成熟，在各类工程项目中均积累了丰富的测绘作业经验，为后续相关工作的开展提供重要依据。通常情况下开展测绘作业，需要由经验相对丰富的测绘技术人员进行操作。专业技术人员需要针对测绘任务、工程项目实际情况等内容进行全面分析，合理规划并设计无人机的飞行路线。在开展测绘任务之前可以先进行试飞作业，考察无人机的飞行情况及可能出现的各种外界因素，进而在实际测绘任务作业过程中避免外界因素对测绘作业造成负面影响，以保证测绘作业能够获得清晰的影响资料，高质量完成测绘作业结果。试飞过程中需要对气候条件进行特别关注，从而明确待测目标区域适宜的飞行平台。由于无人机在飞行过程中，会产生较大的旋偏角，相较于通过传统航空摄影方式获取影响资料的方法，应用无人机遥感测绘技术，需要契合无人机的飞行特点，结合空中定位拍摄等影像资料获取方法，保证测绘结果能够达到工程测绘任务的相应标准。为保证测绘结果的精准性，对于无人机操控也有相应的技术要求，无人机个人操控技术可能会对测绘结果造成影响，如果在测绘作业过程中出现操控失误，便可能导致测绘作业所获取的影像资料不完整。为避免获取图像资料的完整性与准确性，可以应用三角测量拍摄技术，结合无人机飞行的转弯缓冲基础，以获得高质量的影像资料。4.2 关注测绘数据信息的采集过程 应用无人机遥感测绘技术能够实时的测量数据信息采集，而通常情况下此种测量数据信息采集方式，无法实现全自动化的技术操作，而是需要人工配合完成数据信息的采集过程。当前工程测绘领域，需要应用人工方式对测绘数据信息进行核查，对于不符合应用标准的测量数据信息进行人工剔除，保留能够符合应用标准的数据信息，以保证最终测绘结果的有效性。通过人工作业与无人机遥感测绘技术的结合，可以将有效测绘数据信息传送至程序控制端，为后续相关工作的开展奠定基础。同时技术人员也可以根据测绘数据信息的应用分析过程，从而判定无人机航行路线是否符合预期的测绘任务设定要求，如果航行路线出现较大偏差便需要进行重新作业，获取更为精确的数据信息。4.3 测绘数据信息处理 传统工程测绘领域，测绘作业过程所采集的数据信息以及图像，都会呈现规则的排列方式，而应用无人机遥感测绘技术，所产生的数据信息以及图像会呈现不同的方式。由于无人机飞行过程无法一直按照直线路径进行飞行，飞行过程也需要根据待测目标区域的地形条件、地势条件进行调整，所获得的图像或者数据可能出现重影或者重叠的现行，测量结果便无法进行直接应用。通常情况下测绘作业人员可以将数码相机安装在无人机上，设定镜头为自动变焦模式，当无人机需要转变飞行角度或者进行俯冲动作时，都可以根据实际需求进行自动变焦，镜头根据待测目标物进行自动转动，以避免飞行拍摄过程中出现重影等问题。进而测绘技术人员应用人工方式对测量结果的排列方式进行重新调整。4.4 选定低空测绘作业方式 为保证测绘作业所拍摄图像以及影像资料的清晰度，工程测绘作业应当首选低空测绘作业方式，针对待测目标区域的地形或者气候条件确定飞行方案。对于城建工程项目等特殊工程项目，工程项目建设过程会逐渐改变项目地形条件的原始状态，测绘作业过程需要避免工程结构对飞行方案以及测绘作业结果造成影响，认真规划飞行路径、灵活操控无人机，从而确保测绘作业结果能够有效应用于工程项目建设及管理工作中。5 结语 工程测绘中应用无人机遥感测绘技术具有诸多技术应用优势，作业单位需要重视科学设置测量网、GPS技术的应用、各项测绘技术的有效融合等关键点，关中国科技期刊数据库 工业 A-180-注测绘作业获得影像资料，关注测绘数据信息的采集过程，重视测绘数据信息处理，选定低空测绘作业方式，以保证获取高质量的测量数据信息及影像资料，为工程项目建设及管理工作奠定良好基础。参考文献 1冯骥.工程测绘中无人机遥感测绘技术应用分析J.科技创新与应用,2022,12(32):166-169.2伦庆全.工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用研究J.中国科学探险,2022(03):118-120.3杨姝.工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析J.大众标准化,2022(01):58-60.4马彦辉.工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析J.中国金属通报,2021(07):159-160.5 王立 静,宋 宁,褚会鹃.工程 测绘 中无 人机遥 感 测绘 技术 的应 用研究 重 点探 寻 J.世界 有色 金属,2021(12):157-158.