摄影测量与遥感在工程测量中的应用探究

摄影测量与遥感在工程测量中的应用探究

李玉淋

陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司 710075

摘要：依托于多种新型技术近年来我们国家的测绘事业得到了快速的发展，测绘效率与质量大大提升，对促进整个测绘行业发展有十分大的裨益。本文重点分析论述无人机倾斜摄影测量技术与无人机遥感技术在工程测量中的应用要点，期望可以为从事此类工作和研究的朋友们提供一些建议。

关键词：工程测量；无人机倾斜摄影测量技术；无人机遥感技术

就工程测量的特点来说，显著特点是有着非常强的综合性与专业性，所包括的测量对象是非常多的，比如地表各种地物、地下地质构造、水文与矿藏，实际测量过程中势必遇到较多的问题，如何提升工程测量的精度与效率一直以来都是行业研究的重点。从近些年来的测绘技术发展来看，有越来越多的测绘技术广泛应用到了工程测量中，尤其是信息化测量技术的应用推动着工程测量由传统的测绘模式发展为信息化测绘，测绘精度与效率得到很大程度的提升^[1]。从工程测量中所使用的摄影测量技术与遥感技术来说，应用最具优势的是无人机遥感技术和无人机倾斜摄影测量技术，非常值得推广应用。针对于此，非常有必要分析探讨无人机倾斜摄影测量技术与无人机遥感技术在工程测量中的应用要点。

1. 无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用要点

   1. 技术原理与一般流程

无人机倾斜摄影测量技术是测绘行业的一种高新技术，能够快速的采集到影像数据，并可以完成全自动化建模，在反映地貌外观、位置、高度这些信息属性中发挥着重要作用。目前来看，无人机倾斜摄影测量技术已经广泛应用在城市测量与规划、设计勘探、地质灾害评估、国土资源调查、应急救援指挥。从技术原理这一角度来说，无人机倾斜摄影测量技术应用时需要在飞行平台上搭载传感器，可以是一个也可以是多个，能够从一个垂直和多个侧视的角度来采集数据，并形成所需要的影像成果。总的来说，无人机倾斜摄影测量技术主要有三个部分所构成，一是飞行平台，包括飞控系统和飞行器，二是倾斜相机，包括单镜头相机、五向镜头相机，三是倾斜影像数据处理，影响数据可以被处理成二维正射图、倾斜摄影三维模型，其中倾斜摄影三维模型的应用价值更高。如图1，是无人机倾斜摄影测量技术应用时所需要遵循的一般流程。

图1 无人机倾斜摄影测量的一般流程

1. 2. 技术特点

从当前阶段无人机倾斜摄影测量技术的应用来看，在工程测量中的技术特点是非常显著的，可以归结为以下五点：

①测量过程可以实现全自动化：在工程测量过程中可以借助无人机来完成所有的数据采集工作，测绘人员和测绘仪器可以由此而被解放出来，这不仅可以提升测量效率，而且人为失误的概率也可以大大降低。

②测绘作业的成本低、效率高：与传统性的测绘技术相比，无人机倾斜摄影测量技术基本上不会受到地质地形因素的影响，单位时间内可以完成更大面积的测量工作，这极大的降低了测绘人员的工作强度，有着成本低和效率高的显著优势。

③测绘成果三维实景化：与正射影像相比，倾斜影像成果的显著优势在于可以提供任意观察角度，地貌的实际情况可以更加真实的反映出来，可以弥补卫星影像等基于正射影像应用时的不足。

④可测量与高精度：就测绘级无人机搭载的摄影硬件来说，一方面可以满足项目区的场地和周边环境展示需求，另一方面可以满足部分测绘级精度的要求。在影像数据处理后可以直接获取到角度、长度、高度、剖面、坡度、面积等信息，可由此大大拓展倾斜摄影技术的应用。

⑤可满足传统测绘技术要求：对于倾斜摄影数据来说，是带有着空间位置信息的可量测影像数据，能够同时输出多种数据成果，主要包括DLG、TDOM、DSM、DOM。

1. 3. 应用场景

无人机倾斜摄影测量技术可以应用在工程测量的前期阶段、中期阶段和后期阶段，均有着很好的应用优势。

在项目前期可以重点开展场地及周边现状收资、地形与场地分析、设计方案三维实效化、可视化动态模拟分析。比如在地形与场地分析中，可以基于三维实景模型快速生成场地正射影响影像图和等高线图，以此为后续决策行为提供参考依据。另外，基于三维实景模型可以完成可量化的场地分析工作，体积测算、距离测量、面积测量均可以高质量完成^[2]。再比如可视化动态模拟分析时，可以在倾斜摄影三维实景中嵌入BIM模型，整体导入模拟软件，可以精准模拟出施工工序、交通流线等测量现场的诸多信息。

在项目中期可以重点完成项目日常巡检、形象进度管控、无人机进行工程过程留影。比如在项目日常巡检中，在无人机的支撑下，可以对工程测量项目开展全方位的巡查，掌握项目开展的动态信息，且可以利用无人机来开展工程过程留影收资。

在项目后期可以重点完成辅助验收、BIM+GIS运维管理。比如在BIM+GIS运维管理中，可以借助三维实景模型来运维管理工程测量项目，让项目测量内容更加的可视化。

2. 无人机遥感技术在工程测量中的应用要点

   1. 技术特点

无人机遥感技术在工程测量中有着较高的优势，所拥有的技术特点也是十分显著的，重点包括三个方面，一是监测范围广，二是测量效率高，三是数据处理速度快。比如在监测范围广这一方面，无人机遥感技术的测量范围具有可控性和可伸缩性，且可以通过三维的形式来全方位展示被测区域，测量综合效率可以由此而提升^[3]。从数据处理速度快这一角度来说，一方面无人机所拍摄的影像分辨率可以达到0.1-0.5m范围，另一方面在数据处理器的支撑下，无人机所拍摄到的影像数据可以在短时间内便得到处理，继而将处理数据反馈给终端，为工程测量提供更多的数据支持。

1. 2. 应用要点

无人机遥感技术在工程测量中的应用是非常广泛的，且可以取得很好的测量效果，但在实际应用时有较多的注意要点，务必给予高度的重视。总的来说，在应用无人机遥感技术时，要把握好以下方面的要点：

①科学设置测量网：通过设置测量网可以对测量现场的实际状态做到全方位监测，能够及时发现所存在的问题。更为关键的一点是，无人机系统所配置的GPS技术可以尽快将发现的问题上报给控制中心。值得一提的是，在GPS技术的支撑下，工程地质、温度、湿度等条件均可以被有效监测，以此作为工程设计方案的指导依据。

②GPS测绘技术应用：在工程测量开展前，测量人员要对测量现场开展系统性的勘察，确定关键测量点的位置，并做好标记。另外，要按照测量要求将GPS设备安装到位，以此动态化监测工程现场^[4]。

③将各项技术融合起来：在利用无人机遥感技术开展工程测量时，测量信息的精确度和清晰度均是较高的，可以满足测绘要求。但若是遇到现场条件复杂的测绘区域，则此时要将无人机遥感技术与信息技术结合起来，并要应用好计算机软件，以此制作出与测量现场相同的三维模型。除此之外，对于大范围的测量区域要非常重视GPS技术的应用，通过建立CORS站来实时采集测绘区域内的数据信息。

3. 结语

无人机倾斜摄影测量技术与无人机遥感技术为例来说，在工程测量中的优势是非常凸显的，能够对测区开展全方位的勘测，当前的应用优势和今后的发展均是非常值得肯定的。今后要进一步加大对无人机倾斜摄影测量技术与无人机遥感技术的研究力度，以便应用更多的领域中，发挥出更大的优势，促进测绘事业的发展。

参考文献

[1]马涛.测绘新技术在测绘工程测量中的应用[J].华北自然资源,2020,99(6):88-89.

[2]李君,杨玉明.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].智能城市,2020,6(20):29-30.

[3]杨扬.遥感及航空摄影测量中的新技术探讨[J].地矿测绘,2021,4(1):93-94.

[4]李雯峰.摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用现状与发展趋势[J].地矿测绘,2021,4(1):107-108.