无人机低空航摄在农田水利工程测绘中的应用

无人机低空航摄在农田水利工程测绘中的应用

李振兴

宜昌广厦建设工程检测有限公司， 湖北 宜昌 443000

摘要: 高精度无人机遥感技术随着无人机技术和航空摄像机技术的发展而兴起。全面准确获取灾害点现状、受灾区域面积、位移量和塌方量是地质灾害应急调查的关键难点。传统调查方法要求人员到达地质灾害现场进行一系列的地质调查、变形测量及地质结构调查等，具有难度大、低时效、高风险、高损耗等缺点。本文主要就无人机低空航摄在农田水利工程测绘中的应用进行了分析。

关键词：无人机低空航摄；农田；水利工程；测绘

引言

随着国家经济建设步伐加快，农田水利项目建设工程得到社会各界重点关注，我国科技水平日益提升，各行业在发展经济时更加注重结合新型科技加强管理发展。在农田水利项目开展测绘工作时，可以灵活利用无人机低空航摄等新型技术提高农田水利项目测绘质量和测绘效果。无人机低空航摄技术在实际应用中具有操作简洁、功能性强、适用性高、数据质量好等优点，与传统测绘技术相比能够有效加强测绘数据资源的真实性和精确性，帮助农田水利项目得到良好建设与实际应用。

1无人机低空航摄的优势以及要求

现代无人机航空摄影在地质灾害调查中主要有以下优势:第一，无须人员亲临现场，安全性提高;第二，无人机采用飞行模式，可以到达人难以到达之处，同时时效性较高;第三，无人机可全天候作业;最后，无人机训练使用维护成本低。基于以上优点，无人机在地质灾害调查领域意义重大，所以，针对大规模的滑坡、持续变形的坡体以及大范围的塌陷区，必须引进快速、高效且对山区地形条件有很强适应性的调查技术。

无人机航拍要求：用无人机对GPS 观测采集控制点航拍，航拍照片要多张，近照和远照搭配进行。近照可1 张或多张，一定要清晰可见GPS 天线位置、中点可折叠杆的中点和触地点、三脚架触地点等; 远照可4张以上照片，将清晰可见控制点周边的地形、地貌和所有的建筑物、水塘、水坝、林木、道路、沟壑等。观测采集和航拍后，要详细记录控制点位置和周围地形地貌及其他有关实物，对控制点和航拍片进行对应编号，在记录纸上画出粗略图，并做好标记，防止搞错。首先把测量单位写上，其次把设备高度保留3 位小数记下来，作为控制点高度输入电子手簿保存。

2无人机低空航摄在农田水利工程测绘中的应用

2.1地质信息勘察

无人机低空航摄进行农田水利项目测绘时能够解决地貌复杂等问题，相比于传统地质勘测更有助于测绘工作进行，同时保障勘测工作的高效率性和高质量性。传统模式下的地质勘察已经无法适应新时代发展对测绘工作提出的新要求，地质勘查质量不能得到有效保障。山崩、山体滑坡等自然灾害形成原因有很多，而地质结构的复杂多样化导致传统模式的地质勘察工作无法保证信息数据的有效性和准确性。无人机低空航摄操作方法简洁方便，对于勘测人员的安全性大幅度提高，且使用价格相对低廉，能够对地质环境展开实时动态分析检测，捕捉监测地区地质变化，同时针对具体变化做出对应政策，满足地质勘察要求。依据勘查采集到的信息资源，水利部门能够快速分析出农田水利项目建设中存在的地质隐患，从而制定合理科学的应对防护措施。

2.2农田水利项目测量

在对农田水利项目开展测绘工作时，需要进行低空控制测量、地貌形变测量、地表和地下测量、纵横切割面测量等，对地平面以及经纬度测量工作能够有效满足地形低凹农田水利项目测绘需求。但是在山区地带进行农田水利项目测绘时，由于地形地貌复杂，传统测绘模式和卫星反馈技术难以保障数据信息准确性。而无人机低空航摄对于无人机飞行基础条件需求降低，无人机操控人员能够在指定区域进行安全测绘，降低人工劳动力，保障测绘人员安全。此外，无人机低空航摄技术主要航摄高度在1000m以下，能够拍摄到的图像信息分辨率极高，有效加强山区地带农田水利项目测绘工作实施。无人机低空航摄中的画面稳定系统、自动校准等软件和系统的使用，能够自动检测航摄数据，并实时进行校验调整。

2.3工程管理监测

农田水利项目建设工程是任务艰难的地质建设工程，完善科学的工程项目不仅需要良好的基础建设工作，同时还需要保证工程设计标准和规范化施工，否则可能会对水利工程的持续适用性以及水利项目的使用安全造成严重影响。甚至威胁到周围居民的生命财产安全以及自然环境平衡。无人机低空航摄能够有效监测水库中的水资源使用情况，对水利项目的建筑质量进行全面检测，如果在测绘期间发现问题，能够及时将问题区域以高分辨率的数字化影像反馈给测绘部门，起到危险预警以及检测作用。

2.4无人机低空航摄外部作业处理

无人机低空航摄技术在实际操作中主要流程:进行点位控制预设，对无人机飞行航线进行设计，依照方案开展无人机航摄。在点位控制预设过程中，需要用无人机技术对点位进行系统化设置，确保点位之间合理标准，实际测绘工程多数开展在地貌复杂区域，人工测绘开展难度极高，且对于测绘数据精确性、实时性，以及测绘人员的工作安全性方面难以保障。无人机低空航摄优势巨大，在实际测绘中使用比例缩放的方法对测绘区域进行数据构制，使用全球定位系统对农田水利项目实际位置精准定位。无人机航线设计需要设计人员具备极高的专业能力，同时在航线设计中严格遵守行业规范，设计人员还需要实际结合农田水利项目测绘方案的需求，无人机质量数据、机身搭载拍摄设备参数等信息，综合考量后制定科学有效的无人机飞行航线、飞行高度、摄影角度、转角路线等。为保证农田水利项目测绘信息的全面性，通常需要将无人机飞行方向重叠度维持在50%。此外，无人机飞行时还需要保障飞行线路安全。利用软件的地理标记照片转点工具进行影像地理信息提取，从中获取每张照片空间位置、路径、文件名等信息。按空间位置、时间要素等条件批量选择照片，并实现拷贝、转移和删除照片工作。

无人机低空航摄技术应用时，测绘人员需要根据实际测绘情况进行分析，选择合理契合的无人机设备、搭载拍摄相机型号等，确保无人机航摄影像分辨率和清晰性良好。同时无人机在飞行中可能会受到无人机设备重量、低空飞行路线以及无人机飞行时间等因素影响，造成数据信息传递出现误差，而数据误差会导致图像模糊、形变等，进一步影响数据3D 建模工作，因此需要确保无人机低空航摄使用设备的整体适配性以及合理性。

结束语

基于无人机的低空航摄技术可以为农田水利工程测绘供可靠的海量的高清影像和三维可视化数据，为地质灾害的调查评估提供参考。在验证无人机农田水利工程测绘识别的基础上，结合无人机在紧急事件发生的情况下快速响应、快速抵达地质灾害发生点、实施农田水利工程测绘监测工作的特点，无人机适用于低空航摄的农田水利工程测绘调查。在实际地质灾害应急调查中无人机飞抵地质灾害发生点后，传回现场影像，经过内业处理和影像拼接，获得灾害发生区域的三维可视化数据。

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