无人机摄影在工程测量课程教学改革中的应用研究

林美好 孙芹宝

【摘要】工程测量课程是建筑专业的核心课程，它是一门研究工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的课程。不仅包括传统工程测量技术的测图和放样，还包括现代工程测量对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报，具有很强的专业性和实践性。但现阶段我测量课程由于设备条件制约等制约，仍有很多只停留在测量理论、方法和仪器等基本内容的理论和操作，真正运用到实践中没有相对的技术支撑。而无人机低空摄影技术是传统航空摄影测量手段的有力补充，无人机摄影技术可以更好的进行低空摄影测量，获取高分辨率数字影像。

【关键词】小型无人机 测量 测绘 实践

工程测量课程是建筑专业的核心课程，是一门与岗位直接对接的课程，需要掌握前沿技術和科技，但目前在授课过程中大多数仍以传统测量技术为主，现在课程讲授内容与就业岗位需求不匹配。故引入无人机摄影，结合硬件操作与软件解算，达到与实际工作岗位的匹配能力。

信息化技术的高速发展，无人机摄影技术已十分成熟并逐步代替传统式测绘。下程测量课程是建筑专业的核心课程，它是一门研究工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的课程。现阶段，省内高职院校相关专业采购的无人机台数较少，并未大规模投入到学生实训教学课程中。由于测绘行业新技术的快速发展，无人机摄影测量技术必将在今后的测绘领域得到大规模应用，因此学生有必要熟悉无人机摄影测量系统的操作流程。

通过3S技术在系统中集成应用，最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测数据。无人机低空摄影测量主要用于基础地理数据的快速获取和处理，为制作正射影像、地面模型或基于影像的区域测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。

现在国内外测量教学主要采用传统授课以及集中实训模式，尤其是传统的具有测绘专业的院校也都没有很好的解决理论与实践结合的衔接问题，总是教的难学的慢用的少，学生学习的时效性和积极性不高。而国外已经有相关测量运用实例，特别是欧美国家的院校应用效果很好。结合国内测绘院校摄影测量实践教学经验，在建筑专业摄影测量实践教学存在的问题的基础上，依据师资条件、实验室硬件条件，构建摄影测量实践教学体系。增加摄影测量实践教学学时，将传统单一的课内实验改为课内实验与集中实践并行，实现“两步走”，即课内实验打基础，集中实践综合训练。

无人机的优点也是比较突出的，运用在各个行业方面。尤其是对我们这种传统的测量课程，肯定会有一些地方，比如它的地势等在测量中是不能有一个非常准确的一个数据，那么就更突显出来无人机测量的优势。并借助于具体项目可以更好的进行理论和实践的结合，也有助于学生更好的学习掌握。企业接触的前沿资源和优势更便捷，依托校企合作可以形成更好的促进和带动作用。

现阶段，数字城市、数字国土等数字化建设进程明显加快，并已经取得一定的成果。根据需要，及时修正和更新地图，建立定期更新的地理数据库，动态监测土地利用变化情况，以及衍生出各类最新时相的专题图都是迫切需要解决的问题。但是，能否具备实用化、高分辨率、连续稳定并能快速接收使用的地形监测数据源是动态监测需要首先考虑的因素。

低空遥感摄影测量系统能为国家应急救灾、地理国情监测、智慧城市建设和新农村测绘保障提供便捷、高效的数据获取手段，有着广阔的应用前景。无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点，特别适合获取带状地区的航拍影像（公路、铁路、河流、水库、海岸线等）。使用无人机进行小区域遥感航拍技术，在实践中取得了明显成效，具有不可替代的优势。如灵活机动的场地要求，超低空的飞行高度不受空域限制，灵活掌握的气象条件等。

在高职院校遥摄专业相关课程中开展实践教学工作主要存在以下几个难点：大型无人机造价成本高昂，一般高职院校无法支付采购费用，教师往往只能从理论层面出发为学生讲解无人机影像获取的相关知识；无人机往往体积过大，高校的校区面积无法完成飞机的起降；而且起飞、降落危险性过高，即使通过邀请企业到校演示也存在一定的安全隐患；大型无人机进行影像采集之前，往往要报批空管部门获得批准，办理相关飞行手续复杂，协调好的飞行时间不一定与在校授课时间一致。

而小型无人机外业操作过程相对简单，内业数据处理快速高效，能够在短时间内向学生展示无人机从“飞行一数据获取一内业处理一图形输出”的全过程，使学生在校期间便能够了解无人机影像获取的流程，从实践角度增强学生对无人机影像获取技术的了解。

而小型无人机影像获取技术来获取高分辨率的空间信息（DEM），可以使建筑专业学生可以了解更多的前沿科技和内容。并通过结合实例可以更好的结合无人机后期软件来解决具体实例问题。通过课堂基本知识的讲授、设备的展示，实现“所见即所得”的平面转化为立体的可视化转换，让学生更好的了解无人机摄影测量技术。

将无人机技术运用到课堂教学中，依托实例达到学生能够掌握无人机摄影的基本操作步骤，在课堂中更好的充实课程，帮助学生更好的掌握无人机摄影。并通过校企合作模式，将无人机摄影测量引入课堂。

综上所述，无人机航空摄影测量技术主要是利用无人机，对测区进行多角度航空拍摄，从而获取地理信息以完成地形等方面的测绘。无人机航空摄影测量技术具备迅速、准确的优势，因而逐渐取代了传统航拍模式，为工程测绘工作提供了成本更低、灵活性更好、安全性更高的先进技术。

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