论无人机航测技术在工程测量中的应用

赵林飞

【摘 要】随着科学技术水平的提高，我国工程测量中无人机航测技术的应用也越发成熟，下面文章对无人机航测技术的应用优缺点进行分析，并探讨其在工程测量中的应用。

【关键词】无人机航测;航测技术;工程测量;测量技术

随着科技的不断进步经济的不断发展，无人机航拍技术在在各行各业中得到了广泛的使用，特别是工程测量专业，这项技术深受人们的喜爱。无人机技术的应用，不仅能将测量工作的效率进行大大的提升，还能使采集数据信息更加准确，保障工程的顺利进行。在未来，无人机战略将是发展的必不可少的一部分。希望通过本文加深对于无人机知识的了解，推动无人机技术的进步与发展。

1、无人机航测相关概述

1.1无人机航测技术分析

近年来，采用航空遥感方式进行无人机的航测技术的实施，得到了十分理想的航测效果。研究热点围绕无人机航测技术的发展和应用展开，从无人机摄影系统组成到无人机航测实际应用等方面，包括对无人机航测技术的研究工作进行了理论探索，取得很多研究成果。运用无人机进行航测，是将无人机作为平台进行航摄系统的运行，使用小型影像传感器以及卫星导航等进行协议操控。无线通信技术应用在无人及行测过程中，对地面影像进行获取。这种航测设计系统的运行具有很多优势，它不会受到外部环境的影响，分辨率更高、作业周期短且成本较低，获取的数据更加精确。因此，在工程农业军事等领域都获得了广泛的应用。无人机航空测量技术的发展，在空间数据的获取和处理上具有更大的优势，同时，通过不断提升遥感数据分辨率等具有自主知识产权的国有化生产条件，使得航测的成本也大大降低。

1.2无人机航测系统的优点

无人机航测技术和其他事物一样，具有自身的优缺点。从优点角度分析，无人机航空测绘的成本相对较低，在对相关的区域进行测绘获取数据时，全程都是由无人机完成的，不需要人员进行实际测绘，使得测绘过程可以更加快速地展开，同时也不需要在无人机上安装其他的安全和驾驶设备，从整体上来讲，无人机资金投入较少，占地空间小。无人机航空测绘技术使用起来比较灵活，它可以实现对自然灾害的区域进行图像采集，获取最新的数据和图像信息。在一定的区域发生自然灾害后，通常有很多未知因素存在，所以不便于人员直接进入相关区域进行侦查，这可能导致灾区信息传导过程出现延迟的情况，相关的事故处理人员也无法部署针对性的救援方案。而无人机受外界环境的影响较小，本身又比较小巧灵活，所以可以直接进入到灾区获取事故信息，无人机航测时间一般比较短，反应灵敏，对灾后救援的有效开展起到很好的帮助作用。无人机在进行航空测绘时，一般飞行高度要求比较低，这也就为获取的数据的准确性提供了有力的保障，因为一般情况下，飞行高度越高，数据误差也就越大，因此可以说无人机航测技术充分改善了航测的影像精度，尤其在对局部的图像信息进行获取时，无人机技术具有更多的优势。无人机在进行测绘时，一般都是低于云层的，因此多云的天气不会影响测绘过程。当然，无人机航测过程也存在一定的缺陷，比如无人机的安全性问题，也就是说无人机在航行过程中没有足够的安全保障设施，比较容易出现一些故障对测绘工作的进行造成影响，故障后的应急预案也是缺失的，如果无人机出现一定的故障，那么测量数据的准确和真实性就无法保证。而且无人机的稳定性也相对较差，因其结构简单，材质比较轻，所以在遇到大风天气时，可能会出现机身偏离甚至坠机的现象，那么也就会严重影响测绘的数据[1]。

2、无人机航测技术在工程测量中的应用

2.1低空测量

小型无人机测量技术是近些年刚刚发展起来的技术，这种技术为测量工作提供了新的思想和方法。这项技术也得到了广大民众的认可。但是，在小型无人机使用的过程中，技术难关依旧没有攻克。例如，在无人机低空航拍的过程中，为了保证测量结果的准确性我们要检查无人机和周围环境的安全，像雷雨天气，沙尘暴天气都不利于无人机的正常使用，所以在无人机的使用前，必须为无人机的飞行提供安全的使用环境。其次，在使用前要对整个无人机系统进行全面的检查，检查一下系统是否正常运行，各种相应的设备是否存在异常，确保无人机在低空作业中不出现技术上的偏差。接下来要对无人机上的摄像设备进行检查，因为影像结果直接影响测量数据的准确性。最后在进行数据总结要核对比例尺，对不同地形（山地，盆地，峡谷，地貌，河流）比例尺进行掌握，即数据计算，得到最终的测量结果。同时在无人机航拍技术的使用上一定要严格的遵守各种工作流程确保高精度的工作测量[2]。

2.2空中三角测量和精度分析

虽然说无人机航空测量技术具有覆盖面积广的特点，但是在实际的航空拍摄过程中常出现地面控制点达不到要求或者较小区域的部位，达不到最终的航测要求，此时需要进行空中三角测量技术进行校正工作。空中三角测量技术可以有效的弥补上述不足之处，是建立在对影像外的方位元素进行准确预算，再结合相应的软件将干扰因素剔除，可以有效的提高测量精度，对地形条件较差区域的航测结果有明显的改善。测量精度是判别测绘结果能否满足工作需求的最本质的依据，而精度高低的分析要根据无人机航测技术和所采集的数据进行对比分析，如无人机的飞行高度、数据采集和计算等方式。

2.3大比例尺地形图绘制

无人机航测系统能够发挥其独有优势，实现航空数码获取等工作。通过无人机平台对被测区开展航空拍摄，进行信息采集，获取相关的影像资料。根据所拍摄的地形特点，运用数码相机的功能，对航线进行不断优化设计，保障拍摄的影像具有较高的质量和分辨率。在相片的控制测量上，采取区域中增加平高点的方式，利用GPS静态技术和RTK技术，进行平面坐标的测定，采用GPS曲线将徒工水准点进行测定。在业内的测图上进行相应的地形的数据收集，做好标记。对地面进行航测，技术要求需要直接用图示符号方式进行标注。采用数字化技术，按照CASS软件提出数据标准，对需要的数字地形图进行编辑，获取清晰度高、质量好的最佳图像。在航空摄像上，通过无人机平台上的数码相机搭载的方式，获取更多的高质量航摄相片[3]。

2.4无人机航测的内业处理

无人机航测的内业处理主要包括数据准备和数据解算。在数据准备的阶段过程中，将无人机航测的数据导出来。然后对航拍的位置和影像数据进行相关的处理，调整整个航向和旁向的倾斜角等等工作，最后对航测的数据进行整理，根据之前的控点布设，对工程中的具体坐标进行确定。在数据解算阶段过程中，需要在工程新建的项目环节中，导出无人机航测的相关数据，并根据数据建立位置的具体坐标图，从而与工程的实际位置进行相匹配;然后对相应的参数设计进行严格的处理和规划，根据控制点的位置选择合适的坐标体系，最终完成DOM数据处理。

3、结语

综上所述，无人机航测技术通过多年的发展取得了一定的成绩，它是遥感测绘技术的一项创新，应用价值极高。无人机航测技术存在很多的优点，缺点也是不可避免存在的，那么需要相关人员对无人机航测技术进行深入研究，充分发挥无人机航测优势为工程测量提供良好的技术支持。

【参考文献】

[1]张宁宁，顾利红，董丹丹.无人机航测技术在矿山测绘中的应用分析[J].世界有色金属，2018（15）：229+231.

[2]王生新.无人机航测技术在矿山地籍测量中的应用初探[J].世界有色金属，2018（07）：285+287.

[3]张颖秋.无人机航空攝影测量在地形图测绘中的应用[J].中国非金属矿工业导刊，2015（05）：59-62.