工程测量测绘中无人机航拍技术运用分析

工程测量测绘中无人机航拍技术运用分析

张自成

重庆信科设计有限公司 重庆 400221

摘要：在设备和技术的发展中，工程测量测绘越来越方便，可以利用无人机航拍技术展开测绘工作，将航拍设备安装到无人机设备上，得到完整、清晰的航摄影像和准确的数据，在遥感信息的采集系统和处理系统中收集和处理相关数据，在无人机飞行和航拍过程中，确定好测绘的区域范围和无人机飞行的路线，设置好控制网和相关参数，将该技术运用在外业航摄中。

关键词：工程测量测绘；无人机航拍技术；遥感技术

前言：无人机航拍技术能够在比较复杂的地质环境中进行运用，弥补了传统工程测量测绘方式的不足。运用该技术时，要注意数字相机的性能，确保航拍影像的分辨率能够满足测绘和建模的需求。当无人机在空中飞行时，系统能够获得影像数据，在系统软件中处理这些数据，为测绘工作提供规范的数据和清晰的影像，利用该技术提高工程测量测绘的效率。

1无人机航拍技术的系统

1.1遥感信息采集系统

无人机航拍技术需要两种设备，一个是无人机设备，另一个是航拍用的数码摄像机，无人机航拍技术运用了IMU技术和GPS技术等，前者为惯性测量技术，后者为全球定位系统。工作人员可以在飞行控制系统中进行操控，还可以进行数字化监控，地面监控系统包括供电系统和计算机等，系统中还安装了监控软件，系统能够得到无人机飞行的相关数据，通过机载飞控系统进行监控，在遥感信息采集系统终采集数据和传输数据。

1.2遥感信息处理系统

无人机航摄会得到大量的影像数据，对影像数据进行处理时，可以运用遥感信息处理系统，该系统能够对无人机的参数进行处理，对遥感观测影像图片进行处理。遥感信息处理系统可以计算出影像图片的内定向情况，确定不同图片的连接点，得到航摄影像的像控点，根据这些数据建模，工作人员可以在三维立体模型中掌握测绘区域的基本情况，促进了可视化的发展。系统能够将设计好的航带列表相互交融，以此来确定彼此之间的关联，以便更好地操控无人机。

2无人机航拍技术在工程测量测绘中的具体运用

2.1规划航线和确定测量区域

开展测绘工作之前，需要先确定测量测绘的范围，根据测绘的区域范围确定无人机的航线。使用无人机航拍技术时，需要控制好无人机飞行的时长，这个时长指的是起飞到平稳降落的时间，要将时间控制在1h以内。必须要保证无人机飞行的安全性，规划航线和计算时间，避免因为电量不足而出现坠机的情况。测绘人员还要分析工程测量测绘的需求，利用无人机航测系统进行观测，确定实际需要测量的区域，根据区域范围规划航线，确保无人机航摄影像能够完整反映出规定区域内的情况，避免出现遗漏缺失的部分，同时还要避免重复的区域过多。确定好航摄的线路和区域后，要根据测绘区域中的具体情况进行划分，形成多个等长的长条状区域，划分好区域后，设定无人机的相关参数，在保证航拍影像清晰度和完整性的基础上，合理设计速度参数和时间参数，还要对无人机与地面之间的距离进行设置，确保无人机航拍能够得到完整的影像，满足工程测量测绘的需求^[1]。

2.2在测量范围内设置控制网

工程测量测绘的范围非常大，实际进行测量的时候经常会出现遗漏的区域，要想做到精细化测量，得到完整的测绘数据，可以在工程测量测绘的范围内安排控制网，以控制网为基础展开测绘工作，使测绘工作更加高效、无人机航拍影像更加清晰和全面。一般来说，设置控制网的时候，要考虑工程测量测绘的具体需求，不同的项目对规格和精确度有着不同的要求，应根据实际情况设置控制网。确定好控制网后，要在该区域中合理安排GPS的坐标点，同时还要根据实际的坐标点设立三维坐标体系，根据控制网中的三维坐标确定无人机所在的位置，在控制网和三维坐标的标记下，使无人机航摄的影像数据和具体的方位一一对应。

2.3外业航摄中的运用

确定好航拍范围内的控制网后，需要让无人机按照设计的路线进行航拍，利用无人机航拍技术进行外业航摄作业。工作人员进行操作之前，应考虑具体的环境条件，尤其要注意测绘范围内的地形情况，根据特定的测绘条件进行设计，不仅要明确实际的测绘范围，划定测绘范围的边界，还要根据测绘范围和地形、风向等条件进行设计，精确标记出无人机起飞的位置和降落的位置，合理设计航线和各个参数，做好充足的准备后，再进行航摄，根据计划进行外爷航摄。工作人员要密切注意航摄影像的重叠度，无论是航向还是旁向，都要保持80%的重叠度，确保无人机航拍的影像数据符合测绘工作的具体需求。

在外业航摄工作中，需要对无人机进行处理，依次组装机体部位和航摄用的弹射架，全部安装完成之后，设置参数，输入无人机飞行的相关数据，接下来就可以启动无人机，按照既定的路线飞行和航拍。在航拍的过程中会产生大量的数据，为了及时进行传输，需要使用数据传输系统，该系统能够掌握无人机的飞行位置，工作人员还可以在系统中控制无人机，利用该系统传输数据。在巡航模式下，无人机会根据设计好的路线和参数进行飞行和航拍，此时，工作人员要时刻注意周边的环境条件，观察无人机飞行时的状态，如果发现有危险情况和异常情况，第一时间进行调整。完成航摄任务后，无人机可以自动在降落点降落，降落的时候要观察该区域的环境情况，如果降落点突然出现干扰因素，要调整降落点，如果没有异常情况，就可以正常降落。无人机到达地面后，工作人员还要全面检查无人机，确保无人机完好无损

^[2]。

2.4处理数据和分析数据

测绘人员得到无人机航拍的影像数据后，需要对这些影像数据进行整理，还要对其进行处理，对工程测量区域的影像数据进行分析。具体来说，原始的影像有可能在比例上有一定的偏差，需要在数据处理中调整影像的比例，工作人员还要进行DEM数据匹配处理。无人机航拍的影像画面经常会出现畸变的现象，需要对这个问题进行处理，控制主点坐标，调整影像画面中对称和非对称的畸变参数，还要调整无人机航拍影像的CCD非正交性畸变系数。工作人员还要在数据匹配的基础上进行建模，对DEM模型做正射投影分析,同时还要使用Pixel Grid软件，利用该软件匹配DEM数据。另外，工作人员要加强飞行姿态的监控，做到稳定飞行，确保航拍设备能够得到清晰的图像和精确的数据。工作人员要重视起飞、飞行、降落中的无人机情况，尤其要注意环境的影响，避免无人机受到地形、风向等因素的影响。

结论：工程测量测绘对多种技术进行了运用，其中，最重要的就是无人机航拍技术，随着各种先进技术的引入、系统的优化和设备的更新，无人机航拍更加安全、高效，得到的影像数据更加准确和完整，系统的各项功能更加完善，工程测量测绘行业应加强技术的研究与创新，用最先进的技术展开测绘工作，发挥无人机航拍技术的优势和作用。

参考文献：

[1]黄李晶.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用分析[J].信息系统工程,2021(08):35-37.

[2]张华阳,鲍健,王赛赛.浅谈无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].网络安全技术与应用,2021(02):137-138.