探讨测绘工程测量中无人机遥感技术运用

探讨测绘工程测量中无人机遥感技术运用

包利军

天津星远测绘有限公司 天津 300350

摘要：随着社会的发展，各类工程施工规模扩大，施工周期长，易受外界环境干扰，资源消耗量大，施工进度、质量、造价管控难度大。为了推动工程建设的绿色化、高效化和低能耗发展，需通过工程测量，全面掌握项目信息，提前做好规划，确保工程建设按照预期方案展开。无人机遥感技术由于应用灵活、可控程度高、监测效率高、检测尺度大等优点，在工程测量中广泛应用，为工程建设提供了全面、即时的信息支持，有效推动了国家建设及国防建设。

关键词：测绘工程测量；无人机遥感技术；运用分析

一、无人机遥感技术在工程测量中的优势

无人机遥感技术是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置获取测绘信息的一项技术。从系统框架上来说，无人机遥感技术系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、摄影传感器、数据通信系统、汽车运输设备及地面控制系统等部分组成，可根据测绘需求选择合适的技术设施，一般情况下，会选用固定翼无人机和EOS5DMarkⅡ摄影传感器。在工程测量中，无人机遥感技术优势显著，具体如下：

（一）灵活可控

无人机灵活度高，飞行需求条件低，可控性强，自动化程度高，只需根据测绘要求设计好飞行航线，远程操控，设备便可随时起飞、降落，深入高山、丛林等地形险峻的地段测绘，突破外界环境对于工程测量的限制。在人烟稀少、地势崎岖、交通不便区域的工程测绘中，可以采用无人机机载激光雷达技术，检测尺度比较大。

（二）高清摄像

无人机上携带了彩色数字摄影机等高精密型数码成像式器材，能够获取清晰的全方位数字正摄像图，近景航拍精度可达亚米级，且所获取的影像可直接在系统中处理好，传输至地面控制系统，大大节省人力、时间成本，数据的准确性及精准度较高。同时，无人机造价低，运行成本低，经济适用性好，具有极高的推广应用价值。但是，在长期实践中，这项技术也显现出一些缺陷，比如姿态稳定性欠缺，偶尔会出现行带排列不整齐、旋偏角偏大、地面分辨率不足等情况，最终影响数据准确性，有待改进。

（三）监测效率高

无人机工作效率高，每周可监测面积达到了2100km2，而且在无人机倾斜摄影测量技术的支持下，无人机可以从垂直及倾斜等多个角度采集遥感影像，无需重复测量，即可获取完整、真实的地标物信息，大大提升了监测效率。工程参建单位借助这项技术，可实时监控工程建设情况，动态监测施工区域地理环境变化，保障施工安全。

二、无人机遥感技术在工程测量中的应用流程

（一）内业测图和外业测绘

进行内业测图时，可以基于像控点，以及空中三角测量所得测图控制点、平面坐标、高程等信息，调整测量方案，植被覆盖区域需补测，并根据植物高度修正绘图数据。遇到建筑、电线杆等独立物体时，进一步精准测量，利用相关软件制作格式地图。在打印出来的地图上，基于国家测绘工程测量标准进行外业测绘，实时修正测量结果，再按照统一标准，标注出通信线路、标注电缆、转折点等地标物，标明公路等级、宽度、类型等信息，精准定位绘制出桥梁、涵洞等构筑物，将误差控制在0.5m以下。

（二）航空摄影

无人机飞行受外界环境的干扰较小，但是为了保证测量效果，应该提前掌握测区地形地貌信息，明确山峰、水域、建筑、构筑物等地形要素分布情况，合理设置航线，再根据测区的风力、风向、降雨、起雾、云系高度、光照强度、太阳高度角等信息，选择合适的工作时间，天气晴朗、风阻低、云雾少、大气透明度高且无尘沙飞扬的天气是最适宜的，无人机飞行期间，不断调整相机的焦距、像幅，以获取最佳的航拍影像。

（三）像控点布设与相机检校

无人机遥感技术于工程测量中，首要的工作就是像片控制点布设，根据工程测量需求实地布设控制点，要想获取更为精准的数据，可加密摄影测量的控制点。一般而言，像控点布设会采取区域网布点的方式，在测区内设计出2条航线，设置12条平高点布设基线，再在航线上布设高程控制点，每条航线布设5条基线。完成上述工作后，根据测量需求选择合适的无人机及上面携带的摄影装备，检查各个装备是否正常运行，检查摄像是否清晰，分辨率是否达标，确认无误后方可起飞。

（四）高精度加密计算

无人机航拍获取的影像资料、像片控点数据会经由通信系统预处理，再导入INPHON软件主模块中，进行下一步的空中三角测量，在OrthoVista模块、SeamEditor中纠正单片，拼接影像，生成正射影像成果。数据处理过程中，可采取自检校的平差方式，消除大气折光、地球曲率等因素造成的数据误差，提升测量结果准确度。获取测量数据及影像后，工作人员还可以将其导入ContextCaptureCenter软件中，点击提交任务，进行三角测量解算，根据实际情况设置运行参数及像控点位置，根据作业目标选择建模的区域、精度、格式，进行实景三维建模。

三、无人机遥感技术在工程测量中的具体应用

（一）矿山测量

矿山测量这项工作贯穿于矿山开发全生命周期，在矿山地质勘探、矿产开采、矿山建设、矿山运营、矿山报废等各个阶段，都需要工作人员应用现代化测绘技术，全面掌握矿山信息，发觉、控制危险因素，确保矿山开发运营的安全性与生态性。无人机遥感技术常用于矿山测量中，根据测量工作要求设计航线，由无人机搭载不同类型传感器进行航摄，能够获取雷达、真彩色、多光谱等多种类型的矿区遥感影像资料，经系统处理后，可提取出详细精准的DOM数据，应用ArcMap软件，直接进行平面测量，应用Smart3D软件，构建测绘区域的三维地形地貌图，直观展示测区地形，获取即时的矿产开采信息，计算出各个时间段的煤矿开采量，实现采场日常验收，为出入沟放样、爆破孔标定、采矿技术界限标定等工作提供信息支持，切实保障矿山生产安全。

（二）城市规划建设

社会发展过程中，城镇建设逐步推进，其中的建筑物及构筑物不断更新，应用无人机遥感技术，能够掌握管辖区域内土地开发利用现状，再根据城镇长期发展策略重新规划，优化城镇空间布局，提升土地资源利用率及利用效益，推动城镇可持续发展建设。无人机遥感技术检测范围广，联合GPS、GIS技术等，能够让相关部门了解施工区域的地质、水文、气象信息，为工程建设规划提供参考依据。比如，在市政道路施工前，可以应用GPS控制测绘技术进行地质勘测，掌握施工线路信息，在施工过程中，可以应用这项技术监测气象信息变化，合理调整施工策略，监测施工进展，加大对于施工阶段的监管力度，确保工程按时、保质完成。

（三）突发事件处理

在现代社会，洪灾、旱灾、地震、泥石流等自然灾害频发，公共场合发生火灾等突发事件的概率增加，为了保障人们的生命财产安全，事件发生的第一时间需赶往现场救援。工程测量为突发事件处理提供了信息支持，无人机遥感技术监测效率高，不易受外界环境限制，检测尺度大，能够让救援部门在最短时间内掌握突发事件区域的具体情况，迅速展开救援。以地震为例，地震发生后，灾区与外地的道路、通信被切断，与外界失去联系，救援队伍可利用无人机遥感技术获取灾区影像，获取地震区域的地面信息，标记受害者位置，利用互联网将这些影像资料、数据信息传输至救援基地，让救援队伍根据实际情况，制订科学高效的救援方案，迅速救出受困群众，最大限度降低地震导致的人员伤亡，随后根据所获取的地形地貌信息，展开灾后重建工作。

结束语

综上述，工程测量是指在城建、交通、地质、房地产、水利、电力、航天、能源等工程项目建设过程中，利用现代化测绘技术，获取地形、建筑物及构筑物等资料，为工程设计、施工、营运管理提供信息支持的测量工作。工程测量工作量大，应用无人机遥感技术，能够有效提升其工作效率，获取精准的遥感影像资料，为工程建设提供参考依据，确保工程按时、保质完成，意义重大。

参考文献

[1]分析工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].牛毅超.  智能城市. 2019(13)

[2]关于工程测量中无人机遥感技术的应用分析[J].师树宇.周广胜.  科技创新与应用. 2019(11)