无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用

无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用

范斌

呼和浩特市国土空间规划院内蒙古自治区呼和浩特市010010

摘要：我国社会经济快速发展，推动着科学技术持续更新进步，其中的无人机航拍技术被广泛应用于诸多领域，并体现出不可或缺的价值。测绘工作是工程项目的重要构成，也对其准确性有着较为严苛的标准和要求。在以往的工程测绘工作中，常常出现由于人为因素所造成的测量数据失真等现象。并且地形测量工作复杂，人工测量一定程度阻碍工程项目进度。作为工程测绘人员必须高度重视在测绘工程测绘工作中应用与推广无人机测量技术，最大限度地利用无人机自身的灵活性提高测绘工程测绘的质量，以便为后续的建设工作提供可靠的数据支持。本文就如何利用无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用进行探索，为今后测绘工程测量工作提供借鉴。

关键词：无人机；航拍；测绘工程；测量

引言

无人机航拍技术具有广阔的适用范围，覆盖了城市建筑、道路、桥梁、土方、管线、电力、环境等领域，具有高效、低成本、数据准确性高等优点。已经广泛应用于城市建设的多个领域，成为城市工程测量中的重要手段。总体而言，无人机航拍技术的发展与应用能够极大地提高测绘工程测量的效率和精度，并为城市规划、建设和管理提供重要支持。

1无人机航拍测量技术概述

1.1基本概念

无人机航拍测量技术是以无人机为空中平台，其含有高分辨率摄像机、传感装置以及红外扫描仪等关键设备，以此来快速精准地捕捉地质矿山画面，获取重要的测量信息，在传感器的作用下将捕捉得到的图像与数据信息回传至计算机终端，并且对其进行相应的处理分析，遵循测量标准要求将其生成更加直观与清晰的图像。无人机航拍测量技术是一种复合型的技术手段，它涵盖了微波传输、计算机处理、遥感遥测以及高空拍摄等，具有优越的应用价值。

1.2工作原理

无人机航拍测量技术的工作原理为：在无线遥感技术以及相关装置的作用下来控制无人机移动航线，确保其可以在预先设定好的航线轨道上运行，并进行拍摄测量。传统模式下的无人机航拍测量技术主要集中在采集垂直角度的图像数据信息，伴随着无人机倾斜测量技术的衍生，现阶段的无人机航拍测量技术已经能够做到多角度、无死角以及全方位的拍摄，可以收集得到的数据信息总量大幅上涨，数据分析的精准度也随之增强。当前所应用的无人机航拍测量技术，无人机可以同步搭载多数量、多角度的摄像头，实现交叉拍摄，提高数据信息采集的全面性，数据信息的实际应用价值更为良好。

1.3无人机航拍技术的优点和适用范围

一方面，无人机航拍技术相对于传统测量方法存在多种优点：航行高度高、覆盖范围广、测量精度高、效率高等。其中航行高度高和覆盖范围广是无人机航拍技术相对于经典地面测量方法的最大优势之一。另一方面，无人机航拍技术的应用范围非常广泛，常见的应用领域包括城市规划、自然灾害监测、森林、地质等。例如：在城市规划领域中，无人机航拍技术能够对城市建筑进行高精度的建模，为城市规划提供重要的数据。在自然灾害监测领域中，无人机航拍技术可以快速地获取并分析受灾地区的数据，为救援工作提供有力支持。此外，无人机航拍技术在生态资源保护、土地评估领域也有着广泛的应用。

2无人机航拍技术在各项工程测量中的应用

2.1决定制图范围和航路

目前大多数无人侦察机的航程都比较短，除了起降的时间，一般只有30min，这是为了防止无人侦察机因为能量不足而坠毁。为解决这一问题，必须对拍摄范围进行准确的划分，以便合理规划拍摄时间、拍摄架次、拍摄路线。一般来说，在一个具体的大范围内，要进行分步的测量，最好一次航拍就可以完成，这样才能有更多的规划进行后续的航拍工作。此外，在拍摄的过程中，还需要根据特定的航拍范围来决定路径，从而避免因为重复拍摄而导致的工作效率下降、时间资源的浪费。

2.2航空摄影点及分区控制网的布设

在进行航拍之前，需要对特定的地区进行定位，这样可以保证整体的拍摄过程更加的合理和标准化。在进行拍摄点的布置时要根据具体拍摄的环境，进行适当的调整，减少对环境的影响，保证信息处理系统对传回的数据有更准确的分析。同时还需要建立区域控制网来提升测量和测绘工作的精度，并与实际的测量面积建立相应的控制网，保证在控制的区域内设置GPS参考点，并用专业的坐标信息来表达，以便于后期的处理。其中，线路的计算和坐标的设定是十分关键的，若不正确的设定，将会严重地影响测量和测绘工作的进展。

2.3数据处理

多年来的使用经验证明，无人机航拍技术具有灵活、准确等优点，工作人员在进行勘探数据信息及对数据信息进行处理时要充分利用该技术的功能，利用高度匹配计算设备，通过数字表面模型（DSM）对数据进行自动提取，并对叠加效应进行处理，最终达到三维地表的渲染。在这一过程中，工作人员需要保证数据的准确性，并将测试结果与原始数据进行对照、进行修正。在目前的工程建设中无人机的航测信息系统比较多，而且大部分都是根据国内的实际情况开发出来的，无人机在运行的时候，可以根据实际情况，将采集到的数据进行整理和分析。还可以利用相关技术，对目前的影像点进行实时的拍摄和处理，使测绘工作者可以更好地了解目前各个项目的具体特征，保证各个项目的施工质量。在进行无人机飞行测量资料的内业处理中必须先进行图像的校正。主要是由于相机本身的特性所限，在镜头的边缘处会出现较大的失真。在图像数据的格式和纠错过程中要结合摄像机的型号和检查数据，采用专门的处理软件，对航空数据进行三次加密。在数据处理完毕后，还要根据测绘工程的特定要求，对其精度进行检验和评价。在精度评价方面，可以采用2种方法：模型的精度评价和成果的精度评价。在采用成果精度评价方法时主要是对不符合成图精度要求的资料进行手工抽检。而在使用模型精度评价方法时主要是通过与实际资料的比较，检验两者之间的关系。如果检测结果与现场实际资料有偏差，则要判定该偏差是否超出了测绘工程计量许可的限度。

2.4电子制图

工作人员还要对返回的摄影照片进行二次加工，也就是对资料进行分析和建模，利用三角测量系统建立3D立体模型，引入资料，获得核线照片，并对照片进行剪辑。与特定的比率相比较并确定其结果，同时还需要对数字地图的一些细节进行进一步的验证，比如，放大标记检查等，以保证在接下来的工作检验中，能够获得更加准确的测量信息，最后，将数字地图制作出来。无人机航拍技术已在地质工程测量测绘工作中得到了广泛的应用。主要包括了如下几种情况：专用地图绘制工作，在进行地图的绘制之前，可以对目标区域进行航拍测量，帮助工作人员获取必须的数据与图像，一些大型桥梁、铁路公路工程的修建工作，在项目开展前作地形测绘等。还有就是矿山、油田、城市和乡村的建设，都需要航空摄影。随着我国旅游业等其他行业的迅速发展，无人机航拍技术在测量和测绘工作中所具有的巨大优势，将会发挥出更大的作用，从而推动各个行业工作的顺利进行。

结束语

综上所述，伴随科学技术的飞速发展，无人机航拍技术也实现自身更新进步。无人机航拍技术体现出测量效率高、数据处理迅速、测量范围可控、测量成本低、操作灵活简便等诸多优势，在工程测量领域得到广泛开展，实现对传统测量方式缺陷的弥补，加快了测量技术领域的创新发展。因此在工程测量中需要提高对于无人机航拍技术的重视程度，结合实际测量情况科学合理地应用无人机航拍技术，从而最大程度发挥其价值。

参考文献

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