无人机航测技术在道路测量中的应用

无人机航测技术在道路测量中的应用

陈磊

杭州临安昌化公路工程有限公司

摘要：无人机是一种利用无线电设备控制的，或者植入程序的小型飞行器。无人机航测技术在应用过程中，一般还需要与改分辨率摄影一起、激光雷达以及企业技术结合在一起，无人机可以搭载数码相机以及摄录机等数字影像设备，对一般一起无法测量，无法拍摄的区域进行测量和拍摄，通过影像一起拍摄记录，之后在将影响进行同步传输，从而对地面信息进行监测。在道路测量过程中，利用无人机以及高分辨率影响设备一起，对拍摄的数据进行处理和反馈，从而实现对地观测，实现对信息的处理。

关键词：无人机航测技术；道路测量；应用

引言

当前，我国的无人机航测技术取得了非常显著的成绩，尤其是在道路道路测量中，发挥着积极作用，无人机航测技术正成为道路道路测量中最重要且最先进的一种技术手段，对整个道路工程的准确测量和稳定运行有很重要的作用。

1无人机航测技术在道路测量中的应用概述

道路测量是一项从设计、施工到竣工阶段的周期性测量工作，其间包括带状地形图测制、中线测量、断面测量、施工放样和变形监测等步骤。传统道路测量多采用经纬仪、全站仪、ＲTK、车载测量设备等方式，测量方式周期长、人力需求高，且常常会受环境特点、地理因素、区段人员差别等不利因素影响，致使测量工作很难按时保质完成。遥感技术的不断发展，为道路测量工作提供了新思路，可以借助航摄影像生产地理信息成果来完成道路选址、地物判断和关键点位量测，有效地将部分野外测量工作转移到室内进行。但依靠卫星影像或载人飞机影像，会受分辨率和对地定位精度限制，致使实地勘测工作量加大，甚至仍需要布设大量的地面控制点来提升测量精度，致使外业工作量没有明显减少。近几年，轻小型无人机发展迅速，具备可低空飞行、灵活机动、操控简单等优势，尤其差分GNSS模块向高精度、小型化发展以后，被广泛应用于无人机上，经过偏心改正和曝光延迟处理后，能为航拍影像提供精准的位置信息，大大提升了辅助空中三角测量精度。但目前无人机软硬件集成度比较高，未能较好地将差分GNSS定位与无人机影像处理紧密联系，且数据处理精度受粗差影响比较大，致使实地勘测工作并未得到明显的改善。因此，深入剖析现阶段无人机航测技术，并将其合理应用于道路测量中，将是优化工作手段、提升生产效率的重要发展趋势。

2无人机航测技术的应用现状

无人机技术发展迅猛，其所涵盖技术领域更广，各国争相参与无人机研究。我国无人机研发也有较大突破，成为无人机产品主要出口国，在较高的需求下，无人机技术也在持续精进。而且无人机有极强适用性，经不断发展，逐步参与到各行业应用，并推动技术革新。无人机技术在带动行业发展的同时，也服务于国家经济建设，无人机技术经济效益显著。在无人机技术持续改进同时，低空遥感技术同样有新的突破，将其与无人机技术搭配使用，在道路测量中有极强的实用性。通常无人机航测在应用中主要采用低空无人机，其飞行高度较低，可保证足够摄像精度，避免云层对成像的影响，并能够在阴天测量。在实际操作中，无人机搭载航空数码相机，然后通过控制模块，远程操控无人机进行航测。随着技术进步，航测飞行器可实现自主导航，主要是依靠GPS加以实现，而且航测数据的采集与整理也可在飞行控制过程中同时进行。在常规道路测量工作中，对人工有较大依赖，而无人机航测可实现有效替代，提高测绘工作整体效率。同时，无人机航测在实际应用中起降与飞行灵活性强，道路测量效率及数据精确性高，可突破道路测量诸多限制，方便在人工测量不便的场所应用。在道路测量实践中，无论是城市规划、环境监测还是应急救援，均可运用无人机航测，而且在逐步深化应用中，无人机技术趋于完善，为道路测量提供了更大助力，对经济建设也有较大的促进作用。

3无人机航测技术在道路测量中的应用要点分析

3.1检查校正无人机航测设备

为确保测量过程的科学性、合理性、伦理性，在道路测量过程中使用无人机航测技术时，应遵循相关规定要求，将各项准备工作落实到位。而其中最为重要的任务便是在进行测量之前需要全面深入地检查校正无人机航测设备，为后续测量工作持续、有序进行奠定良好基础。具体来看需要注意从以下四方面做好相关设备的检查校正：首先，测量人员应该认真仔细检查无人机运行系统，观察无人机相关零部件是否存在破损、老旧的现象，检查无人机系统是否能够正常运行。其次，测量人员需要检查无人机摄像头使用情况，检查是否可以正常工作，并结合具体道路测量的内容对摄像机分辨率、清晰度等参数进行调整。然后，测量人员在开始测量之前应该合理制定测量时间，尽量在晴天开展道路测量工作，并且也需要对测量区域环境进行全方位的考量。最后，测量人员还应该结合道路测量的实际要求，科学合理地选择相应比例尺，从而保证航测图像和实际道路测量要求相符合。

3.2采集道路工程三维遥感图像

使用无人机对道路工程进行采集，根据地形检测出的数据信息对其进行三维重建，提出有效的建模方案，从而提高对道路工程整体图像采集的准确性。为了构建三维辅助测量模型，需要选择出适合此道路的网格间距，并且使用此匹配方法建造道路工程图像的采集模型。

3.3全面整理和分析测量数据

在完成无人机航测工作后，后续数据整理、分析也是一项重点工作内容。第一，需要将无人机所采集的各项数据信息进行导出、整合、处理，剔除其中存在的重复、多余、偏差等数据，充分保证数据的精准程度。第二，测量人员需结合早期设定的比例尺，进一步核对图像内容，并结合早期设定的控制点，重复修正图像内容，构建起对应的坐标系，为后续数据分析处理打下良好基础。最后，根据以上数据处理分析结果，测量人员结合三维建模软件构建相应的工程三维实景模型，其中涵盖了纹理映射、点云计算、测区方块、点云构网等内容。为了确保三维模型能够全面、直观呈现出工程实际情况，还需要结合实际情况不断修饰三维模型，例如添加植被覆盖、水体分布的。

3.4合理设计航线以及布设控制点

为提高无人机道路测量的效率及质量，测量人员应结合所需测量区域的现实状况，科学合理地进行航线设计，并布设相应的控制点。在进行控制点布设过程中，测量人员需要对整个道路测量区域进行相应区分，针对各个地点采取定点测量方案，如每间隔一段距离便安排一个数据采集点。同时结合道路测量规模明确采集点的具体数量，对于一些地势相对复杂的盆地、山地等区域，需按照相关规定严格布设控制点数量。除此之外，与传统测量方式相比，无人机航测技术能够实现手动或者自动布设控制点，进一步提升航测图像分辨率，保证定点测量具备良好的合理性以及专业性。在规划具体航线的过程中，测量人员需要全面考量无人机设备飞行高度、飞行速度以及测量效率等因素，同时测量人员需结合所测量区域现实情况，科学合理设计飞行路线，充分体现出高效、全面的原则，提高航线设计的合理性。为了提高测量结果精准度，还需要对飞行速度、飞行高度以及各个区域的高度差进行考量，科学合理设置出以上参数。除此之外，测量人员还需要结合无人机飞行要求以及航线方向，熟练操控无人机，确保无人机飞行过程中的安全性。

结束语

此次研究在明确传统道路道路测量技术存在的问题后，有针对性地解决了测量数据不够准确的情况，为后续更复杂地形的测量提供解决问题的基础。从文中提出的无人机航测技术可以看出，此方法只可针对道路工程这种相对较为平整的地形进行测量，还无法实现自动同步。今后，可以通过技术手段进行提高，并且将同步技术运用到道路道路测量中，为我国合理地开发道路资源提供基础保障，从而推动道路工程的发展。

参考文献

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