无人机在测绘工程中的应用探讨

无人机在测绘工程中的应用探讨

刘玉玲 王家君 董文明

乌鲁木齐新数元测绘有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：新时期社会发展下测绘工程覆盖范围不断扩大，测绘技术创新下测绘工程取得了不错的成绩，特别是无人机技术的应用。下面文章对无人机技术进行分析，并探讨无人机测量优势与该技术在测绘工程中的应用。

关键词：无人机；测绘工程；工程测量；摄影测量

引言

无人机摄影测量技术具有智能化、专业化、机械化等优势，在这个科技日益进步的新时代能够充分发挥科学技术进步的重要作用。相比于传统的测绘方式，无人机摄影测绘不只能够到达一些人类难以抵达的位置与角度，还能够极大程度上的抵御高温、高压等恶劣的自然环境。通过使用无人机进行拍摄，可以得到精度准确、位置正确、清晰度高的图片影像，通过这些图片影像用计算机进行图像的拼接，模拟建模，能很大程度上的起到对于工程建模的辅助作用，同时也可以极大地弥补传统工程测量中存在的缺陷。因此，使用无人机摄影测量技术在测绘工程中是大势所趋，必须进行的。

1无人机技术相关概述

无人机摄像技术指的是在无人机上搭载影像采集传感器，从多个角度进行拍摄，主要从垂直和倾斜方向入手，其中垂直4个倾斜5个，从而使呈现出的世界更为真实和直观。无人机倾斜技术的高速发展，使其具备的垂直和倾斜摄影技能得到了更为广泛的应用。通过对这两种技术的比较，可以发现无人机倾斜技术相关工作者不用再佩戴一些专业设备如立体观测眼镜进行工作，而是通过自身的技术优势从各种角度来获得分辨率更高的影像信息，且能生成数字三维模型，这些优势使其广泛地应用到应急救灾抢险、城市管理以及数字城市建设过程中。近年来，测绘技术迅猛发展，倾斜摄影便是其一，作为一种新型的测绘技术，其让拍摄的角度更为多元，不再局限于一个方向，通过搭载的传感器，增加影像采集的角度，从而将用户引入一个更为新奇的世界，使肉眼看到的更加真实。该技术研究的是区域各摄站点5个方向的影像，这5个方向分别为：垂直、左视、右视、前视和后视，以此来生成三维实景方面的模型，并展现被拍摄区域地物的大小、形状、侧面等特征。传统的摄影测量主要是生产正射方面的影像并绘制各种类型的比例尺地图；倾斜摄影测量除了具备上述功能之外，还能生产三维实景模型，对地物的纵横断面、侧面等进行测量，并模拟三维场景，通过对地物的360度无死角的拍摄，提高了摄影测量的应用范围。

2无人机航拍技术优势

2.1应用范围广

无人机航拍技术在满足天气因素的条件下，能够在不同的区域加以应用，相比于传统的飞机配载摄像系统，无人机航拍技术具有更加突出的优势，在对无人机飞行器应用时只需要确定起飞点和降落点即可进行测量测绘工作，有效解决了起飞降落需要较大场地的问题，在一定程度上降低了资金的消耗。相比于人工测量，无人机航拍技术更加高效、高质，并且避免因为地质情况复杂问题而造成的人员工作难以开展的问题，通过定位系统和摄像系统对地貌进行拍摄，通过计算机处理分析，更高精度开展测量测绘工作。

2.2响应速度快

借助无人机进行测绘时，无人机一般采用的都是低空飞行，本身对起落场地要求较低，起飞所需的准备时间短，而且受天气因素影响较小，能够有效节约测量时间。同时，无人机一般都会搭配相应的车载系统，可以通过输入任务来获取相应的测绘结果。而在面对突发性自然灾害时，应急部门需要依照最新的地形数据信息来制订应急方案，借助无人机，能够实现对灾区地质环境的快速测量，也可以将测绘数据通过无线传输的方式，及时回馈给应急部门，使得应急工作人员在进行灾害应对和处理时，具备更快的响应速度。

2.3多角度采集信息

垂直摄影指的是从垂直角度进行拍摄，角度呈现较为单一，获得信息的能力也较为低下。无人机倾斜摄影技术则有效改变了这一状况，通过在多个角度安装摄像头，可以对待测目标进行更多维度的观察，也能有效获取目标的侧面信息，突破了传统垂直摄影的局限性。从多个角度得到的信息为后续的测绘工作打好了基础，有效提高了三维测绘水平和效率。

3无人机在测绘工程中的应用

3.1构建测量区域控制网

通过构建区域控制网能够对测量测绘工作加以精细化，根据实际地测量面积构建相应范围的控制网，并且在控制网范围内设定GPS基准点，从而构建三维坐标系，通过坐标方式将区域内各个点方位信息加以表述，有助于后期对信息数据进行处理。另外需要注意的是，在此过程中需要确保路线计算和坐标点设置的准确性，避免因为设置错误问题而影响测量测绘工作整体进度。

3.2在GPS布设方面的应用

在测量工程中，GPS布设也是其中关键的一环，有利于实现无人机摄像数据的同步，是提高工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标，就需要对GPS布设的精度有着严格要求。在完成GPS布设后，接下来要做的工作便是接收信号，可以说信号接收是在完成GPS布设的基础上进行的，目的在于更顺畅地接收测绘方面的数据。无人机在接收信号前，首先应保障其具有充足的供电，对于传统的垂直摄影方式而言，由于得到信息密度较低，需要扩大面积来完成对待测目标的摄影，无疑会延长摄影时间，因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的，可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄，大大缩短了摄影工作时间，能够有效降低无人机在供电方面的压力，扩大其摄影工作的范围，让GPS布设的工作效率提高到一个新的等级。

3.3航线设计

在进行无人机摄影测量的前期准备工作中有一个最重要的关键点。因为终极目的是完成测量，所以不能让无人机随意飞行，必须根据实际情况，经过计算，选择合适的无人机航线。在航线的选择上首要的就是根据需要测量的项目的实际情况与测量重点来设计合适的飞行方向。在设计航线的过程中要根据自身情况，选择能够最快、最清晰、最有序的拍摄方向路线。同时也要适当躲避险坡、山洞、瀑布等有可能对无人机造成不良影响的地带。在设计航线的过程中还需要注意的就是无人机飞行的高度，选择合适的中间位置拍摄才能做到既清晰又准确的进行拍摄。同时也要注意航线上的航线节点的设置，必须做到以航线为中心呈网状分布的效果。只有经过科学计算，选择合适的航线，才能更好地对于无人机进行操纵，更好地完成工作。

3.4测绘数据获取

参考当地测绘机构建立起的CORS网，对数据进行获取和修正，选择1985国家高程基准，快眼Ⅱ型无人机，考虑工程的实际情况，在无人机上配置佳能EOS5DS数码相机，该相机的像素较高，能够获得比较清晰的图片。借助无人机遥感技术的应用，测绘信息呈现为瓦片形式，对照该信息能够完成正射影像数据的切割工作，然后在百度地图等地图软件中浏览。无人机在数据采集方面有着较好的优势，在运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术的情况下，能够获取完善的数据影像，利用空三算法的拼接矫正功能，能够切实保证测绘信息的合理性和准确性，优化区域网中的相关信息，继而输出标准化的数据格式。

结语

综上所述，人机倾斜摄影技术作为一种新型技术，在现代测量中发挥着重要的作用。无人机倾斜摄影技术具有广泛的应用，具体体现在航线设计、GPS布设、数据处理等方面。在日后发展中还需要在设备测绘精度等方面加以重视，可以综合应用相关技术，更好地为地理地形图测绘提供帮助。对此，相关测绘单位应致力于研发新型无人机，满足我国地形图测绘工作的要求，保证测绘数据的准确性、全面性，为相关工作提供依据。

参考文献

[1]他光平.无人机遥感数据处理及其精度评定[D].兰州交通大学，2016.

[2]林仁超.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].城市地理，2017(22):126-127.

[3]陆丽红.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].资源信息与工程，2016,31(04):109-110.