无人机航测技术及其应用分析

无人机航测技术及其应用分析

马志军

山东广源地理信息有限公司 山东济南 250000

摘要：现阶段，由于受到自然环境的损坏，土地逐渐流失，对社会和土地资源都带来了不利的影响，在这样的背景下，国家对土地整治项目提出了更严峻的要求。土地整治项目所涉及的工作内容比较广泛，主要针对生产建设和自然灾害损毁的土地，以及没有合理使用的土地进行整治，从而达到高效使用的作业过程。土地整治是一项具有特殊意义的工作，合理整治可以降低农业生产成本，对当前土地进行优化，提高土地的生产效率，扩充更多土地面积，特别是对一些农村地区来说，开展土地整治能够对土地进行合理规划，保护耕地不受外界影响，从而实现节约用地、低成本高效益的终极目标。但如何将无人机航测技术科学运用到土地整治项目中，成为当前社会引起热议的话题。

关键词：无人机航测技术；测绘；应用

引言

无人机倾斜摄影技术的出现以及倾斜摄影三维建模技术的逐渐成熟和平民化，为项目管理的发展提供了新思路。利用无人机对施工场地进行大规模数据采集，能够快速生成倾斜摄影三维实景模型，直接对三维实景模型进行测量和分析，全面且快速地掌握项目的施工进度、安全文明施工、工程质量等情况，极大地提高项目管理人员的工作效率。

1无人机航测技术概述

无人机航测是在传统航空测量基础上的有力补充，也是目前社会中较为流行的勘探技术，主要由任务载荷系统和无人飞行器等系统构建而成，自身具有多项科学、先进的科学技术，突破了传统的土地测试观念，实现了无人飞行工作，主要应用在国土监察、土地资源开发、土地整治、新农村和小城镇建设等方面，准确采集各地区土地环境和空间的信息。随着时间的推移，无人机航测技术积累了丰厚的实践经验，自身的安全性与准确性也得到了明显提高，同时受到了社会各行各业的广泛应用。

2无人机航测技术的优点

无人驾驶飞行器的空中测量技术是结合无人机技术、GPS定位系统技术、照相技术的新型测量技术，立足于低空飞行，利用高分辨率照相技术进行。以目前无人机飞行测试技术水平而言，在无人驾驶航空器飞行测试过程中所获取的影像数据清晰度可达到米级。和传统的地面测量技术相比较，无人驾驶飞行器航测技术有更广泛的应用，可以到达传统地面测量技术无法达到的地方，且所获取的数值更精确，减少了因地面测量人员操纵飞机而产生的偏差。因此，无人驾驶的空中探测技术被广泛运用在矿井地质检测、大面积地质测量等方面。传统的测量技术所需的人员、物质资源非常庞大，且所获取的测量数据期限过长，大大降低了测试效益。无人机航测信息技术是以现代化的遥测遥控技术、GPS定位系统信息技术、低空飞行信息技术以及数据通信技术为基础研发出来的新型信息技术，不需要复杂的人工操纵，具有灵活方便、数据精确、应用范围广的优势，大大提高了单位时间内的数据采集效率，有效降低了测试成本，实现了更高的经济效益，并有广阔的应用前景。无人机航空测量技术的应用成本相对较低，且由于该技术融入了先进的互联网科技、通信科技、计算机等，所以，相关人员在无人机航空测量技术的使用过程中更加方便快捷，不仅达到有效收集航空数据的目的，而且大大提升民用无人机航空测量技术的社会经济效益。另外，无人机飞行航测技术在低空飞行过程中，能够获得大区域内的航拍摄像数据，大大减少测量周期，节约了测绘时间，且测量结果更为精确，为现代测量技术的迅速发展奠定基础。

3无人机航测技术及其应用

3.1倾斜摄影模型的制作

（1）新建任务。在重建任务中选择三维模型，将获取的倾斜摄影原始数据图片全部导入任务，可以通过文件夹一次性导入。（2）空中三角计算。点击兴趣区域建模，选择空三运算。计算完成后框选建模区域，去掉选定区域周边的杂质。（3）模型重建。通过软件的图元运算核心迅速重建三维场景，通过函数逻辑运算生成基于实景的点云数据，连接点云之间的逻辑，生成纯色的三角面片模型，结合实景照片赋予模型适当颜色，生成带有真实影像数据的三维实景模型。

3.2像控点布设及测量

像控点的分布、数量和联测精度主要由航测成果要求确定。一般1∶500比例尺的地形图的像控点密度为12~15点/km2，所有点位均匀分布。在基础设施线性工程中，如高速铁路、高速公路等，一般每隔500m布设1个像控点即可满足1∶500比例尺的地形图精度要求。像控点布设位置应尽量在道路等硬化地表，这样可提高作业效率，长久保存点位。像控点布设完成后进行坐标信息采集，建议每个像控点测量2次，以减小误差，降低坐标点测量出错的概率。

3.3在测绘拍摄中的应用

在基层测绘工作中，环境或地质因素对基层测绘工作人员容易造成影响，在地势复杂区域开展基层测绘，会出现航拍装置无法顺利起落的现象，进而影响基层测量摄影工作。此外，应用基础测量设备进行航拍时，云层较低会影响基础测绘航拍效果，进而对驾驶人员生命安全造成威胁。而在基础测绘航拍工作中应用无人驾驶飞行器的航空观测技术能够有效处理上述问题。无人机飞行的起落不受外部因素限制，也不会出现因地理位置造成无法升空的问题。此外，在应用无人机技术完成测绘航拍工作时不会由于云层问题而影响航拍效果。由于无人机自身结构灵活且体型较小，在实际操作上也简单易懂，所以在拥挤、狭窄空域内无人机技术也能成功地完成相关测绘工作。

3.4数据信息归纳与处理

在无人机结束土地航测工作后，工作人员应对实拍图像进行整理，深入分析具体数据信息，详细了解土地区域情况，确保实拍图像能够满足土地整治的基础条件。在进行数据分析时，工作人员可以使用具有独立性质的实景三维建模软件PhotoscanR进行分析，通过该软件实现对实拍图像的归纳和处理，准确定位图像的具体位置和实际情况，并根据实际图像形成3D空间的数据。与此同时，按照图像所展现的土地特征，按照特定比例转换成电子地图和纸质地图，帮助工作人员能够更直观地观察土地形态，促进土地整治工作更顺便、高效地进行。

3.5未来发展方向

随着科学技术不断创新与进步，无人机将在建筑施工中承担更多不可或缺的任务。在工程实施阶段，对比不同时间对同一目标的航测，可以掌握施工现场的变化情况。通过研发人工智能算法，使软件能够自动识别并计量变化情况，快速对进度、支付、安全文明施工、工程变更进行审批。软件提供的辅助管理手段和直观的信息沟通界面，能够极大地提高工作效率，减少后台专业工程师人员的数量，降低项目开发运营管理和维护成本。

结束语

将无人机航测技术引入建筑施工现场管理可以极大地节省人力，提高监管效率，拓宽监管范围，使工程管理更加细致、全面与科学。随着现代物联网、云计算、虚拟增强现实等新信息技术的出现和快速发展，城市的建设与发展在经历现代城市建设信息化、城市管理数字化后，进入现代城市管理智慧化的2.0发展阶段。无人机倾斜摄影技术具有方便快捷的建筑数据实时采集方式、高自动化的建模数据处理等优点，成为工程管理行业中获取三维实景数据的主流方法。

参考文献

[1]任连生.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].居舍,2019(31):57.

[2]雷雨.无人机航测技术及其在土地整治项目中的应用[J].西部资源,2019(06):137-138.

[3]郭敬.无人机航测技术的区域地形测量研究[J].价值工程,2019,38(23):222-223.

[4]张成,杨美庆.基于无人机航测的技术流程分析[J].科技资讯,2018,16(14):60-61.

[5]吕山.无人机航测系统在地质测绘中的应用研究[J].世界有色金属,2018(01):18-20.