无人机航测技术在水利工程测绘中的应用探讨

孙超

摘要：随着无人机技术的发展和普及，无人机航测技术凭借价格低廉、科学准确性高、作业效率高等特点，成为各个领域的热门技术，比如其对水利工程测绘工作具有很强的辅助性作用。因此，在水利工程测绘中引入这一技术，有利于获取更加科学准确的数据，提高测绘效率和质量。

关键词：无人机技术;水利工程测绘;应用

水利工程作为我国的一项重要民生工程，在城市化建设中占有重要地位，随着时代和技术的发展，相应地对其提出了更高的要求，而无人机航测具有成本低、数据获取准确的特点，同时操作难度较低。因此，如何促进无人机航测技术在该领域的充分运用，确保水利工程测绘工作更加科学高效，值得我们不断深入思考和探讨。

1 无人机航测作用于水利工程的优势分析

随着技术的进步与发展，无人机航测应用在诸多领域，得到了普遍的认可和應用。综合分析无人机航测技术，得出以下几点优势：其一，用于航测的无人机一般体积比较小，能够适应复杂多变的环境，即使外部环境突然发生变化，它也能快速进行应变，保持正常飞行;其二，无人机航测成本较低，不仅体现在技术的获取和应用成本低廉，还体现在无人机对起飞场地没有要求，不需要设置专门的起飞跑道，在相对开阔、平整的地面即可轻松起飞[1]。同时，当飞行高度不超过一千米的时候，无人机都能够快速起飞和降落，并且在此过程中无需消耗大量能源成本，其活动周期也在可控范围之内;其三，航测过程中无人机获取的影像具有很高的清晰度，省去了后期对影像进行二次加工的步骤，可直接进行分析和测算，这在很大程度上缩短了测绘工作的时间成本，提高效率，并确保质量。

2 无人机航测在工程测绘中的具体应用

无人机航测在工程测绘工作开展的过程中，需要遵守严格的技术操作，才能保证其应用效果可以得到提高。

2.1 外业应用

2.1.1 像控点布设数量减少

勘测环境恶劣、地形复杂是水利工程测绘作业面临的共同问题，仅靠人力测绘无法确保数据的准确性，同时还具有一定的安全风险，而无人机航测的引入，则彻底避免了这一问题。随着差分定位系统普及到无人机航测中，水利工程测绘水平又向前迈进了一大步，这种定位系统能有效提高所获取数据的精准性，从而确保后期数据处理的科学性与准确性。这样一来，航测准备过程中所需布设的像控点数量就能够大大减少，外业航摄的强度和成本也随之减低，但效率却极大提升[2]。

2.1.2 航线设计合理有效

在进行航测作业之前，要先对无人机的飞行航线进行合理有效的规划，如果航线设计不合理，将直接导致无人机航测所获影像内容的不全面，影响后期数据处理和解算工作。同时，合理的航线设计能够避免二次返工，降低测绘工作强度和作业成本。值得注意的是，航线的规划要综合参考无人机的各项参数，以确保设置精准飞行线路，保证拍摄的精确度。

2.1.3 飞行作业安全无误

前文说到无人机对起飞降落的地点没有特殊要求，操作起来相对简单，但是在起飞降落的时候，操作人员要注意观察无人机的状态和周围环境，在确保安全无误的前提下，方才进行起飞操作。在无人机飞行过程中技术人员需要对其飞行高度、运行状态保持时刻的监视和观察，以确保无人机准确的按照事先规划好的航线飞行并拍摄。结束航拍后，要按照科学的方法降落无人机，一般采用阶梯式、落叶式降落。总的来说，无人机在执行飞行任务的过程中，技术人员要把好关，这是航测的关键一步。值得注意的是，在无人机航测技术应用的过程中，需要根据实际的要求做好无人机行车技术高空飞行高度的确定，从而保证整体的工程测绘技术效果能够得到提升。

2.2 内业应用

2.2.1 数据整理

结束航测后，无人机获取了大量的数据和影像资料，需要将这些数据进行导出和整理，航向、旁向的倾角、航拍范围、旋偏角度是需要重点调整和系统处理的信息，要将这些信息进行系统打包，然后对比与整合[3]。此外，针对与前期设置的布控点相对应的影像数据，要注意做好标记工作，标注好明确的地理位置，做好这一系列的数据整理与准备工作之后，进行数据存储。

2.2.2 数据处理

无人机内部设置了很多种导出模型，可根据需要，选用不同的数据导出模型对数据进行导出，但要确保误差在可控范围之内。之后对数据进行测算，新建项目导入影像数据，设置和建立对应的坐标。同时导入POS数据，以确保扩大和优化数据处理的效率。处理过程中要注意标记航拍区域，提高处理精度，反复调整和检查，从而完成处理，实现高效、科学、准确的数据解算。

3 利用无人机航测应注意的技术问题

在水利工程测绘工作开展的过程中，利用无人机航测技术，需要严格的对无人机的检测质量进行研究，同时在实践的过程中还需要保证它的作业流程满足实际的要求，所以在该项工作开展的时候，需要把握的技术问题有以下几点：

3.1 严格无人机质量检测

无人机航测的应用，必须确保其安全与质量，在进行航测之前要做好质量检测工作。首先，严格把控飞行质量。起飞前的准备阶段，要针对比例尺、测量分区等方面逐一做好检查工作，同时调试无人机各项参数，并做好起飞降落测试，准确无误后，再进行飞行作业;其次，严格把控所获影像的质量。无人机航测过程中捕获的影像是水利测绘的最直观数据，对于其色彩以及色调有着严格的要求，因而航测作业之前，要确保无人机影像在色调和色彩参数上符合作业要求;最后，作业前的像控点布设也要做好质量检测，对布设位置是否合理、野外采集精度是否符合要求和标准等，都应该事先进行把控，只有这样才能确保航测的精准性和有效性。

3.2 严格遵循作业流程

具体航测工作的开展，从前期像控点布设，到航线规划再到飞行作业，有着一系列的流程，在执行航测作业时，必须严格遵循这些流程[4]。任何一个环节出了纰漏，都会对整个测绘工作造成巨大的影响甚至损失。此外，外业测量和内业作业不是两个相互割裂的部分，而应该是一个统一的整体，要注重打好配合，相互协作，只有这样才能从整体上提高航测效率。

3.3 后续工作控制

在水利工程测绘工作开展的过程中，需要对无人机航测的详细测量数据进行分析，从而保证测绘出来的效果能够满足工程的要求，但是就目前而言，在无人机航测技术应用的过程中，由于缺少对水利工程测绘要点的把握，在进行具体测绘时，未根据工程社会的具体情况开展该项工作，这就使得在该项目开展时，获取整体的数据会存在失真等情况。因此在数据处理的过程中，需要采取有效的方式对数据进行复测，并且保存好数据，及时的将成图制作出来，从而提高水利工程的开展效率。

4 结语

综上所述，无人机航测凭借高效率、低成本的优势特点，在水利工程测绘工作的应用已经十分普遍，其技术也在不断革新和进步，以更好地适应航测工作。做好这项工作需要加大对质量检查、影响质量的把控，同时还要严格遵循一系列党的作业流程。只有这样才能不断强化无人机航测的作业效率，更好地为水利工程建设服务。

参考文献：

[1]孙瑞，尚化庄，范传辉.无人机航测在水利工程勘测中的应用探讨[J].能源技术与管理，2018，043（003）：159-161.

[2]谭凯婷.无人机航测技术在水利工程测量中的应用[J].黑龙江水利科技， 2018，v.46（07）：195-196+214.

[3]夏继帅，魏立鹏.大型水利工程中无人机航测的应用[J].居舍，2018（03）：192.

[4]刘昌军，郭良，兰驷东等.无人机技术综述及在水利行业的应用[J].中国防汛抗旱，2016，026（003）：34-39.