无人机测绘成果在公路测量中的应用探究

无人机测绘成果在公路测量中的应用探究

骆立红

金华市天立测绘有限公司321000

摘要：随着科学技术的不断发展，无人机测绘技术已经逐渐发展成熟，成为各个领域中相当便捷的一种工具和测量手段，而将该技术充分应用到公路测量中，可以有效地减少测绘过程所需要的人力资源，提高测绘精确程度，带来更高的经济效益。下面，本文将对无人机测绘技术在公路测量中的具体应用展开深入的分析和讨论，希望可以对相关行业的发展作出力所能及的贡献。

关键词：无人机测绘技术；公路测量；应用成果

前言：公路测量是一种对各方面数据准确性都要求较高的工作，在传统的手工测量工作模式下，受到作业环境地形、测量里程长、人力资源有限等多方面的限制，很难满足公路测量所需要的勘察要求。而无人机技术则可以有效地解决这一问题，简化作业难度，降低人力资源的需求，同时节约成本，避免外界环境对数据测量带来的影响，为后期作业提供便利的条件。

1无人机测绘成果分析

1.1航拍视频数据

无人机技术经常被应用于航空拍摄，在公路测量中，可以通过无人机获取地面公路测量所需要勘测的地形、地势、人文等因素进行拍摄和调查，以最直观的图像形式展现给相关工作人员，提供有效的图像资源，以充分了解作业现场的实际环境。在高空作业时，通过多旋翼类无人机搭载云台摄影机在高空进行自动航拍或手动引导航拍，对项目规划区域进行勘测，其中，手动引导航拍一般应用于重点规划项目，例如桥梁、互通枢纽立交等的规划设计，从多个视角对规划区域的实际情况进行取景拍摄，更加清楚地呈现路面的情况。

1.2数字正射影像数据

正射影像数据是指通过无人机搭载摄像设备在高空进行垂直拍摄所获取到的多幅高重叠度的影像图片，接着通过一系列的技术手段对所收集到的数字正射影像图（DOM）进行处理，从而生成于公路测量有关的大量影像数据，对地表植物、水系、建筑物等相关信息进行收集并反馈给设计工作人员。

1.3机载激光点云数据

机载激光点云数据则需要借助多旋翼型无人机搭载激光雷达、定位定姿系统等设备对地表地理位置、空间、坐标等信息进行获取，并通过数据处理系统获取相关的数据，建立精确的数字模型，为后续公路测量方案的确立提供有力的数据支持，其具有高度自动化、数据获取精确、对测绘气象条件要求较低等多种优势。

1.4三维实景模型数据

在三维立体模型中，设计师可以准确地对公路测量范围之内的地面物体长度、高度和占地面积等进行测量，准确判断其类型和属性，灵活地制定有关地区公路测量的实际方案。从设备角度来说，三维实景模型数据的获取是通过在多旋翼类无人机上搭载无镜头倾斜摄像机进行多方位航测和拍摄而获取的，可以有效获取地表物体及其侧面纹理，从而生成直观的三维实景模型，其具有真实有效、精确度高、直观清晰的优点。

2无人机测绘技术在公路测量中的具体应用

2.1在公路选、定线以及带状图测绘中的应用

2.1.1无人机测绘技术在山岭区勘测中的应用

工作人员可利用无人机测绘技术，勘测山岭地区的地形情况，分析该地区的地形细节，预先设计出多条建设路线，再通过路线比选，找到最具科学性与合理性的工程建设路线，在这一阶段内，工作人员仍应加强对路线偏离度、土方填挖量等因素的考虑，提升工程路线设计的科学性。对放坡、填挖土方量的确定，需要工作人员全面应用无人机测绘技术，工作人员可利用该技术，完成对工程的定线，结合无人机收集的地理信息数据，确定地面选、定点的大致位置，形成最终版本的以公路为中心的带状定点路线，为后续工程施工提供方便。工作人员可在这一过程中，找到一级控制点，利用PTK等技术完成测点，为工程施工带来数据上的参考。

2.1.2无人机测绘技术在平原区勘测中的应用

在建设平原区公路工程时，工作人员应将勘察测绘的重点，放在对工程建设成本的节约上，还有对转弯曲线的设计上，同时还应对公路工程周边区域内的村庄、高压塔、已有公路和其他重要地物做出全面的勘察，避免公路工程建设为这些地物带来影响。在进行对公路工程的选、定线的过程中，工作人员可利用无人机测绘技术，收集工程建设区域的地理信息数据，全面发挥空中三角形测量的作用，制作与工程现场有关的地理信息三维立体图，查看公路工程在建设过程中，应当绕过哪些城镇、村庄，以及会与公路工程形成交叉的已有工程，在此基础上完成对公路工程的选、定线，显著提升公路工程选、定线的科学性。工作人员可利用内部数据处理系统，对无人机测绘技术采集到的数据做出后期处理，修复其中不完善的部分，借助相应的软件，动态展示这一地理信息三维立体图，为后续工程建设带来数据上的参考，保证工程建设质量的同时降低工程造价。

2.1.3无人机测绘技术在丘陵区勘测中的应用

在无人机测绘技术被应用于公路工程勘测后，能完成对丘陵区域地势、地貌、水文状况的立体勘测，收集全面、详尽的勘测数据，整合成为清晰的地理信息图像，之后工作人员可依据该图像，分析丘陵区域的地理信息情况，这便很大程度上节约了外业踏勘的成本，降低了工作人员的劳动强度。在路线选定的最后阶段，工作人员可将整个公路工程分段开来，依据每段工程所处区域实际的地理条件，选定公路工程建设路线，在公路工程中线进行定点，为后续施工工作做好准备。

2.2在公路横纵断面测量中的应用

2.2.1带状图内插，明确测区高程差

首先，工作人员可对图像做出内业处理，结合外业测量获得的信息，完成对图像的配准，再依据公路工程建设的实际需求，展开内插运算，筛选施工区域中具有横断面特点的部分，确定其具体的倾斜角度，为后续的横断面处理工作做好准备。在完成上述工作后，工作人员可对这些区域展开布测，观察周遭环境，分析横断面施工设计的注意要点，提升横断面施工的科学性。总之，对无人机测绘技术的应用，显著提升了公路工程横断面测量的效率与质量，能够让工程更好、更快地建设完成。

2.2.2依据影像数据，计算填挖土方量

工作人员首先应分析填挖土方的具体位置，结合无人机提供的影像，观察这些地理位置的土壤、岩石分布情况，进而确定工程建设需要填挖的土方量。在填充土方时，工作人员可遵循就地取材原则，利用石块、土壤等物件，完成对土方的填充，在保证工程建设质量的同时节约一部分工程造价；在挖出土方时，也可利用无人机测绘技术，对周遭地理环境的地质条件做出勘察，减少工程建设对周边岩体、水体的影响，对于工程建设需要排放的废料，也可通过这种方法，确定科学合理的排放地点。

2.2.3借助影像数据，分析横纵断面施工为周边环境带来的影像

对公路横断面的处理，很有可能会为周遭环境带来影响。因此工作人员可利用无人机测绘技术，完成对周边环境，尤其是岩体、水体以及其他地物沉降、变动情况的勘察，判断对横纵断面的施工是否可以继续推进。平原区域内，进行这项工作带来的效果并不显著，但当公路工程是处在丘陵、山岭区域内时，进行这项工作具有突出的必要性，这是因为对横纵断面的施工，很有可能会影响山体的内部平衡，进而影响工程施工的安全。总之工作人员应加强对无人机测绘技术在这方面的应用，提升工程建设的安全性。

结语：

总的来说，随着无人机测绘技术的不断发展和完善，其在公路测量工作中也发挥出了不可替代的作用，无论将其应用到公路测量的哪一个工程阶段，都可以有效地为测量工作提供精确的数据信息作为支撑，不仅有利于降低地表勘测所消耗的人力和物力资源，还有促进相关工作的顺利开展。

参考文献：

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[2]马山松.无人机测绘成果在公路测量中的应用及分析[J].测绘与空间地理信息，2018，41（04）：199-201.

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