探讨工程测绘中无人机航拍技术的应用

探讨工程测绘中无人机航拍技术的应用

陈潮顺,曾祥峰

中交广州航道局有限公司  广东省广州市  510000

摘要：无人机航拍作业借助无人机机载先进的设备进行高空作业，拍摄目标区域详细的各种图像信息，经过计算机图像处理软件技术加以分析、绘制得到测绘成果的过程。这一技术的实现是依靠先进的航拍设备，利用无人机的先天优势，在测绘过程中给测绘作业人员提供详细的数据和信息。文章重点探讨了无人机技术的优势以及在工程测绘作业中无人机航拍技术的实现过程，从而为工程建设提供更好的服务。

关键词：工程测绘；无人机航拍；技术

当今世界的科技在不断发展，工程测绘是建设施工单位进行工程作业和了解地方具体情况的重要技术支持，尤其是近几年来工程测绘行业技术的不断发展给测绘工作带来了革命性的影响，高科技无人机航拍技术受到前所未有的关注和重视。无人机在使用过程中有着设备体积小、携带方便、操控快捷、受空间限制较小等优点，将其和工程测绘作业结合起来，帮助测绘人员获取精准而可靠的测绘数据，快速掌握所测地域的真实情况，且可操作性强，应用该技术将在未来工程测绘中占据很重要的位置。

1 无人机技术与无人机航拍的优越性

无人机技术，是指无人机系统、无人机工程及无人机相关的应用技术，是一项综合了现代化多种技术手段的产品，在当前多被运用在地理信息、植保、测绘、摄影、高压线缆和农林巡视等不同领域。该技术产品高度智能化，根据自动化、专业化技术程度的不断进步，而不断推陈出新，所以产品更换的周期相对于其它的设备要短，从而可以看出无人机技术综合了当今先进的智能技术。

以往的工程测绘工作中，测绘人员需手持测绘设备到幅员较大区域、地形复杂区域、地质脆弱区域等地方进行工作，往往需要消耗大量的时间和花费较多的人力测得测量成果，而且有些工作场所测绘人员难以进入或存在设备使用、人身安全等风险。无人机航拍测绘技术的出现，大大改变了工程测量中的作业手段，扩大了测绘区域和效果，很大程度降低了各类风险的发生和减少作业时间，而且其作业投入成本较少，勘察反馈能力强，能在短时间之内流转不同场所，即便在复杂环境下也可以完成拍摄获取资料，成为测绘作业领域内的新方式。无人机与先进的航拍传感技术集合起来，实现数据同步，随时观察勘察信息、查看地理空间图像等，确保了工程项目资料的来源，为工程规划和利用奠定了良好基础。传统作业模式已经不能满足当前测绘技术发展的要求，尤其是现在国家、地方不断出台各种工程类建设项目，有些以往难以完成的项目，通过无人机航拍测绘技术，为这些工程的建设提供了详细的作业数据，为工程建设的顺利完成起到极大的作用[1]。

2 无人机航拍系统的信息采集

无人机航拍技术的实现，需要遥感信息采集系统的支持，在这一个系统中，通过装载航空数码相机，使用IMU/GPS技术进行导航，除此之外，适用于低空飞行的航测遥感技术是我国为针对行业需求而研发出来的新技术，加之与其它先进技术相结合，能让航拍测绘过程快速、精准、高效地获取测绘信息。这些信息的获取是通过地面飞行控制系统来实现的，在具体工作中通过人员操控无人机前行到指定地点，根据飞行器平台的控制，实现对无人机航拍的数字化监测，从而采集全面的数字信息。地面服务站掌握全局，它由控制系统、供电系统及其它外设组成，形成紧密的组合，技术人员可以操控手持设备，调整导航、选机摄影参数，输入配置信息以及特殊条件下的警报等功能。平台操作界面功能强大而全面，系统操作便捷，可以很好地实现飞行控制、数据控制，实时传递数据信息等功能。

遥感信息环节最突出的功能就是整合文件，处理内容根据航摄规范以及对应参数配置。在整合数据后，需要按照对应的标准、规格进行图片的处理，功能有航带整理以及图片预处理、更正、质控等等，技术人员按照规范操作流程处理图片数据，为后续工作奠定基础。遥感信息的空中三角测量系统是整个系统运行的关键，包含初步规划好的航带列表、影像内定向，对影像的布局、布控、平差计算等，形成全面的立体模型，生成核线影像。建立起三维模型，实现三维虚拟地物可视化，技术人员根据实际需求来选择可使用的后处理软件，如ArcGIS、 TerrainCAD等，利用三维建模来推测、预测地物具体情况，让信息内容可以更清晰地展示出来[2]。

3 无人机航拍技术在工程测绘中的应用

3.1 确定航拍线路

在工程测绘工作展开前，需要进行线路的合理规划，其内容包含测区背景图调入、航线设置、起降落点设定、相机参数配置以及其它精度设置等，只有整合各项参数才能更好地把控测绘作业全部环节，为作业的顺利开展提供支持。要注意飞行航线检查工作，包括有：1.依据实地具体情况，保证航线的合理性；2.明确工作中无人机的相机参数、拍摄高度等，保证区域航线的覆盖面；3.做好航线配置内容的细化、检查，保证航拍质量。

无人机航拍的飞行区域会存在不规则的情形出现，所以在航拍之前做好像控点的布控非常重要。布控的时候需要结合区域具体情况来展开合理的布设，区域之间的大小以及像控点之间的跨度需要综合考虑各种因素，使其能够满足航拍要求，比如成图的精度、地面的分辨率、地形特征等。工程测绘人员可以根据现场的实际需求，对航拍像控点加以优化控制，提高管控质量。

3.2 不同场合的应用

在地形测绘中使用，根据实际要求确定无人机航拍工作比例尺寸，针对拍摄分辨率、曝光参数等进行调整。操控无人机飞行到目标地点获取具体的成像图片后，对图片进行矢量化处理，根据实际航测情况，得出所需测绘成果。

在不动产测绘或者是新农村建设中使用，测绘内容包含电力系统、道路交通、房产、田地等，为保证数据的精准，要开展实地调查，航拍的时候需要不断的调整、优化，结合行业的规范来展开测绘。

在体积计算中使用，根据无人机在不同领域内使用的优势，在计算资源开发、农林产业监测、产量估计这一类体积计算作业的时候，根据需求进行测绘航拍，以参数为基础计算出实际的体积量，这对资源管理或者是产业管理都有很重要的作用。航拍技术在这个环节的使用可以精确的得到测量成果，为工程测绘计算工作带来实效。

另外还可以运用在土石方的测量中，根据高度推算出高程值，结合后处理的三维软件即可得到实际所需的土石方量[3]。

3.3 测绘区域的控制

无人机航拍技术在测绘工程中，还可以通过其技术建立起测区测控网，进一步精确测绘数据的内容。在实际的工程测绘工作中，根据测量所获得的航摄数据和图形建立对应的控制网，并在控制网区域中设置GPS坐标点，根据坐标点建立起三维体系，采集对应参数。在这一过程中需要注重区域内坐标以及线路的精准及合理性，从而提高工程测绘质量。

4 结语

综上所述，无人机航空摄影技术主要是利用无人机来展开对目的区域的多角度拍摄来获取各种测绘信息，获取的信息为工程建设单位提供参考依据，对现代化工程建设和管理有着非常积极地意义。在实际运用中无人机航空摄影技术有十分快捷的优势，正逐步取代传统的测绘模式，以无人机搭载先进的设备进行测绘作业，降低了整体作业的成本并且可以取得很好的测绘效果。无人机具有灵活性、可靠性、易使用性、安全性等优点，实现了使用先进技术为工程测绘行业提供优质测绘成果的目标，促进无人机航拍技术在工程测绘中更好、更快的发展。

参考文献：

[1]金明. 浅析无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J]. 电脑乐园, 2022(2):3-3.

[2]雷奇臻, 刘静. 无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J]. 华东科技：综合, 2020(3):1-1.

[3]曲欣宇, 赵德群, 武历祺,等. 基于Android的无人机海事巡检系统的设计与实现[J]. 国外电子测量技术, 2020, 39(3):6-6.