无人机遥感测绘在基坑监测中的应用研究

无人机遥感测绘在基坑监测中的应用研究

雷方舟

天津城市轨道咨询有限公司 天津市 300000

摘要：国民经济的发展越来越好，先进技术的质量不断提高，测绘技术的精度也在不断提高。在这一点上，先进的无人机遥感测绘技术变得流行起来。无人机遥感测绘技术是一种航测技术。它是基于遥感技术进行测量和测绘的项目。它是一种比较先进的测绘技术，在我们的生活中发挥着重要的作用。因此，需要不断提高遥感技术在测绘中的质量。

关键词：无人机遥感测绘；基坑监测；应用

引言

无人机技术是一项新兴的、应用非常广泛的高新技术，它可以同时在军事和民用方面发挥积极的作用，目前它的应用范围正在不断扩大，基坑监测正是它的新的应用对象。与以往测量方法相比，无人机遥感测量技术具有明显的优势，可以有效促进我国基坑监测的发展。

1无人机遥感技术概述

无人机遥感技术在实际生产和生活中的应用是现代科学技术不断进步的结果。无人机遥感技术主要通过无线电设备控制飞机，并完成相应工程测绘过程。在进行工程测绘作业的过程中，可以提高整体测绘作业的质量和效率，满足工程测绘作业的发展要求，在更好的无人机的技术的基础上进行改进，对于促进相关的工程行业的进步和发展具有更好的作用。从无人机遥感技术的实际应用的角度来看，这种类型的测绘技术包括飞机设备、数据处理系统等在内的各种设备，无人机遥感技术的有效性和实用性与相关技术的使用息息相关，必须考虑相关人员的专业素质，以提高上述设备和装置的性能和效益，从而使无人机遥控不断增强和提高传感技术的应用效果。

2无人机遥感技术的应用优势

2.1监测尺度大

无人机遥感技术具有较大的监测尺度。目前，我国的无人机遥感技术已初具规模，其所需测绘的目标尺寸大小各不相同，这就要求无人机遥感技术能够同时对不同尺寸的目标进行测量，现阶段我国的无人机遥感技术已基本成熟，具备足够的探测尺度，可以达到相当可观的测绘效果。此外，无人机遥感技术的优点是它可以即时地传递目标区域的状态信息，并以立体模型的形式传达给工作人员。

2.2监测效率高

无人机的监测效率非常可观，无人机遥感技术实质上是利用无人机携带一些具有监测功能的设备，同时在工作人员的操作下飞至目标区域进行测量，其飞行速度和飞行高度可以根据基坑监测的实际需要加以调整，加上整体的速度比较快，因此它通常可以实现对大面积目标区域的高速监测。与此同时，借助无人机遥感技术所携带的数据传输设备，它也能在第一时间传输测绘数据，保证了监测效率。

2.3信息处理速度快

无人机遥感技术的优点很多，除上述两种方法外，它还具有信息处理速度快的优点。利用无线信息传输技术，可以快速地将测得的数据传送到接收设备上，经过专业处理后，这些数据就可以成为基坑监测所需要的信息。与传统的基坑监测方式相比，无人机遥感技术处理的信息更具高精度优势。

2.4缺点分析

无人机在操作时，载重相对较小，操作高度较低时较为稳定，但在操作高度上升时，受多种因素的影响，如空气压力、气流等，会影响到无人机的稳定性，使其偏离预期的飞行路线，因此拍摄图像时会不太精确。

3无人机遥感系统组成与测绘技术要点

3.1无人机遥感系统组成

（1）飞行平台：指无人机机体本身，用于搭设导航器、传感器等，常见类型包括固定翼、多旋翼无人机以及无人直升机、无人飞艇。具体应用时需根据测绘项目需求选用，一般情况下满足表1中的各项参数要求即可。（2）飞行导航与控制系统：此系统运行目的是确保飞行平台运行姿态正常，其直接影响遥感数据采集质量。（3）任务设备：主要包括数码相机及其控制装置。其被安装于机身任务仓内，用于获取遥感影像。此类相机多数采用非量测相机，控制装置与飞控系统一体化设计，可实现定点、等时间或距离间隔曝光，实时记录曝光时影像经纬度、高度以及飞机姿态等信息。（4）数据传输系统：包括空中与地面两部分。传输距离一般超过10km。（5）发射与回收系统：一般采用地面滑跑发射与回收方法，若是遭遇复杂场地条件时，可使用弹射发射、伞降回收方法。（6）野外保障装备：包括野外运输装备、机械维护装备，是保证无人机遥感测绘工作顺利开展的基本保障。

3.2无人机遥感测绘技术要点

（1）提出任务，申请空域。无人机遥感测绘作业任务提出后，需对测区基本情况、覆盖范围进行调查分析，明确测绘目标，合理制订测绘计划并安排外业工作时间。外业开始前，向空域管理部门申请空中作业飞行许可证，申请通过后方可进行飞行作业。（2）航线设计。根据无人机遥感测绘作业任务要求，在无人机性能、作业时间、气象以及安全等约束条件下，为无人机设置最优飞行路线。无人机遥感测绘航线设计方法主要包括以下三种：①基于目标快速定位的航线设计。无人机飞行任务为目标快速定位时，由地面操作人员控制无人机爬升至任务高度后，进入程控状态。对此，在航线设计时，需从任务高度开始确定飞行航迹。②基于区域影像获取的航线设计。无人机飞行任务为区域影像获取时，需在确定飞行区域的基础上计算航带间距、飞行高度以及航带数目、长度等。③回收航线设计。无人机回收方法众多，国内伞降回收、阻拦回收方法运用较多，注意合理设置回收点，应急点应超过3个。

4无人机遥感测绘基坑监测工程应用

4.1基坑变形机理分析

基坑施工作业过程中，基坑变形情况主要包括基坑底部的隆起、地表的沉降、围护结构变形等，在摄影测量技术应用过程中，需要对基坑变形机理进行系统化分析。在挖面卸荷过程中，基坑变形的原因主要有以下几点：（1）基坑地层隆起。在基坑监测施工过程中，基坑地层隆起是影响基坑稳定性的重要因素。（2）围护墙的变形。基坑监测施工过程中，围护墙变形也是影响摄影测量数据精准度的重要因素。

4.2基坑测绘具体应用

在基坑基坑监测的监测过程中，其监测内容主要包括环境监测、维护结构监测以及支撑结构监测等，应用摄影监测技术时，相关工作人员需做好如下工作：（1）合理设置监测基准点。在摄影监测技术应用过程中，通过上述分析可知，基坑变形问题的存在在一定程度上对测绘质量和监测效率而言有极为不利的影响，在具体应用过程中为保证技术应用效益的最大化发挥，基层产业机构和相关主管部门工作人员需合理设置监测基准点。（2）合理设置变形监测点。在进行变形监测点设置过程中，其位置设置的科学性、合理性与否，在很大程度上对监测数据结果的精准度具有重要影响，而近年来随着测绘作业量的持续增加，为提高检测结果的精准度，变形监测点在设置时，除了保证监测点在同一直线以及均匀分部外，也可以采用强制对中墩提高测量精度。

结语

遥感和摄影测量是现阶段基坑测量工程中一种新型的监测技术。与传统测量手段相比，不仅确保了测量数据的精准度，同时也保证了工程建设的安全性、稳定性和合理性，最终为预期建设作业目标的达成奠定了良好基础。经分析，将无人机遥感技术应用到基坑基坑监测监测作业中，通过对比多维度数据显示了细节特征，确保了监测数据的精准度。通过以立体角度对地质对象实况进行观察，可帮助施工单位获取作业的相关信息，在实现数据科学化处理的基础上为后期施工作业的顺利开展奠定基础。

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