无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探讨

无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探讨

邱爱明 ,黄力

433027197507022618   433001198210201210

摘要：随着我国城镇化步伐的进一步加快,城市规划与建设、城市的交通、土地管理和公众服务等各领域都需要大比例尺地形图来支持。然而许多测绘单位仍然采用全站仪或GNSS-RTK进行外业测量,利用CASS等成图软件进行内业画图,这种测图方式很容易受到天气的限制,而且会耗费更多的人力、物力与财力,作业周期也较长,这在日益快速的城市发展过程中不能很好地满足现实中各方面(如在有效时间内和有效成本条件下)的要求。随着无人机测图技术的逐步成熟,其能够快速、灵活、及时地获取地理信息数据,且具有成本低的优点,在大比例尺数字化测图中发挥着越来越重要的作用。本文对无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用进行分析，以供参考。

关键词：无人机遥感技术；测绘工程；测量应用

引言

作为工程建设的重要环节，工程测量是一个基础性工作，也是保障工程质量的前提性工作。有效开展工程测量，可以为工程建设、规划、设计提供有力的数据支持，能够避免很多设计上的缺陷、为工程质量提供保障，有助于工程可靠性、安全性的保障。随着技术的发展，测绘技术种类也越来越多，技术工艺也在不断完善，针对测绘新技术的特点、意义、应用进行研究，对我国测绘工程的建设发展意义重大。

1无人机航空摄影测量的优势

1)快速机动的响应能力;无人机体积小、重量轻、组装方便、运输便利,另外整个系统灵活机动,影像获取高效快捷,提高了测绘数据获取的时效性和科学性。2)提高了高分辨率遥感影像的获取能力。无人机平台可以搭载不同的成像设备,可以获取厘米级分辨率的遥感影像,为制作高分辨率DOM、高精度DEM和大比例尺DLG等数字地理信息产品提供了可靠的数据源。3)成本较低,相对安全可靠、无人员伤亡的风险。从而减少了外业测量的工作量,进一步提高了工作效率。4)行业用途广泛,不局限于测绘行业,还可用于林业、农业、水利、电力、环保、文物考古、应急救灾、灾害评估、消防、娱乐影视等。

2无人机航测内业测量

2.1三维倾斜模型生产主要包括两个步骤

1)空中三角测量。空中三角测量主要包括两个阶段。首先，通过模拟现场采集的数据，包括POS数据、图像控制点和图像数据，形成图像的外部方向特征。其次，通过计算机解释，生成通过集中匹配图像数据获得的高密度点三维云信息。密集的多视点图像匹配过程几乎不需要手动操作，并且通过同名的特征点自动匹配。2)建立三维边坡模型。三维建模包括两个部分。一种是通过高密度点云建立不规则三角测量。其次，将采集的纹理信息与三角测量进行比较，以获得坡度模型数据与三维位置和纹理信息。模型数据包含三种信息:真实图像纹理、三角测量和高密度点云。

2.2像控点的布设与采集

像控点的作用是用有限的地面控制点计算影像模型外方位元素,然后空中三角测量计算其余地面点的坐标。布设像控点应注意下列事项:像控点需布设在航向和旁向影像重叠区域,即多张影像重叠部分;像控点应选择影像上易于判别的位置,当沙漠、草原等大面积区域没有明显地物时,应布设人工地面标志;像控点分为平面控制点、高程控制点和平高控制点。高程控制点易选择在平坦地区。本项目中使用VRS-RTK模式进行像控点三维坐标采集。每个位置的像控点共采集四组观测数据,每组数据观测时间为15s。按照像控点采集规范要求,当四组观测数据的平面较差小于2cm,高程较差小于3cm时,可将四组观测数据的平均值作为此像控点的最终成果数据。像控点采集完成后,均匀选取测区内30%的像控点进行检测。

3无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体应用

3.1获取测绘所需要的影像信息

在测绘工作中，为了在无人机遥感服务期间保护无人机，获得准确的图像信息，测绘人员必须对该地区的环境状况有基本的了解，并在无人机正式进入地区范围之前进行综合分析。根据科学多样的参数信息，为无人机规划科学合理的飞行路线，通过无人机试飞确定设备平台的位置。在实际飞行过程中，无人机必然会偏离预设路线，因此在无人机运行过程中，不仅需要获取测量数据的信息，还需要拍摄测量的区域。必须用图片清楚地记录和保存这个领域的实际情况。旨在验证获得后处理图片和三维图像后获得的测量信息的准确性，为后数据分析结果提供可靠的证据。同时判断测量最终能否达到预期的效果，或者是否有助于进一步完善和修改航空三角测量技术，可以广泛应用。在拍摄无人机时，可以控制无人机的飞行姿态和旋转速度，同时更改曝光、拍摄延期等拍摄参数。通过获取图像，使室内环境测量更加全面直观，有助于提高测量工作的质量。

3.2数据处理

传统数据处理效率、质量等方面存在不足，而应用无人机遥感技术可有效解决这些问题，且具有较强的优势。例如，对大范围矿山进行测绘时，传统测绘方式数据处理周期长，数据收集精准性难以保证，难以为矿山合理化整治提供强有力保证，矿山污染整治成效难以有效提升。无人机遥感技术在矿山测绘工程测量中，可短时间内获取矿山实际信息，并将数据进行实时传输反馈，为矿山整治和管理提供可靠的数据支持。此外，矿山测量方面无人机遥感技术数据处理的优势在于，现下社会对资源需求量持续性增大，但传统矿山开采耗费时间较长，开采难度较大，积极探寻新的资源对缓解能源压力具有积极作用，无人机遥感技术在开发和寻找矿山具有无法比拟的优势，可为矿山后续管理提供保证，制订合理的开采计划。

3.3突发事件应急处理

随着生态环境破坏日渐严重，近年来各类突发性事件逐步增多，特别是各类自然灾害频发，如地震、泥石流、山体滑坡等。原有的常规测量方式在突发事件实际测量过程中，耗损时间较长，难以实现动态化监测，如发生地震或其他地质灾害后，其周围环境十分恶劣，难以有效进行地面监测，易受外界不良环境干扰，难以及时获取灾区实际情况。但是，无人机遥感技术可进一步解决上述问题，其凭借自身优势能快速进入灾区，对灾区进行动态化监测，及时将获取的影像及数据信息反馈至后台，掌握灾区一手资料，并实时传输影像和视频，助力救援人员全方位掌握灾区最新状况，为救灾指挥中心制订救援方案提供数据支持。将其传输的数据与受灾之前的谷歌影像、高分影像、大比例尺地形图进行比对，救援人员可短时间内标定和估测受灾实际区域、基础设施损坏、房屋损毁等情况，为灾情精准性评估提供助力。

结束语

针对传统大比例尺地形图更新模式存在的弊端,本文综合利用车载激光移动测量技术、无人机载激光移动测量技术以及背包式移动测量技术在空间数据采集中的优势,构建基于空地一体化移动测量技术的大比例尺地形图更新模式,该作业模式可有效弥补采用单一技术进行数据采集时的不足,最大限度地采集高密度、高精度点云数据并基于点云数据完成大比例尺地形图更新工作。

参考文献

[1]林祥伟.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用分析[J].居舍,2021(25):179-180.

[2]郭磊,白文洪,黄焱.刍议无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].世界有色金属,2021(15):188-189.

[3]周琳,王贺,常升.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].电声技术,2021,45(07):41-43.

[4]奎春香,周玉秀,王永菊.无人机遥感技术在测绘工程测量中的运用[J].工程技术研究,2020,5(19):96-97.