无人机航测技术在工程测量中的应用

无人机航测技术在工程测量中的应用

武会会

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摘要：随着时代的发展，无人机的应用场景越来越广泛，而在工程测量领域中无人机的应用表现尤为突出，相较于传统的工程测量方法，无人机具有多项优势，如高精度、高效率、跨越性等。在工程测量中，无人机航测技术已经被广泛应用，通过无人机的航拍，可以获取高精度的三维信息，精确地反映景观地貌和工程结构体系的情况，较传统方法具有更高的质量和精度。同时，无人机能够快速获取大量数据，使得工程测量效率大大提高。

关键词：无人机航测技术；工程测量；应用

引言

在工程测量中，无人机航测技术的应用可以有效地保障测量信息的准确性和精度要求，并且具备大面积测量、高安全性、快速测量的优点。这些优势已经在许多现实工程中得到了广泛的应用和验证。同时，无人机航测技术未来的应用前景也极为广阔，未来的研究与不断地改进将进一步推动无人机航测技术在工程测量领域的应用，以此来提高无人机航测技术的实用价值，这需要引起工程测量领域的高度重视。

1.无人机航测技术在工程测量中的应用优势

（1）安全性高。以前，由于受到技术条件的限制，工程测量主要依赖于人工操作。但是，在某些特定的情况下，人员及仪器的安全面临巨大的威胁。无人机航空测量技术的应用将工作人员从复杂危险环境中解放出来，不需要人的直接介入，自身的高度可控性使得其能够自主修复并进行安全规避，极大地提升了测量的安全性，推动了航空测量技术的发展。（2）经济性高。无人机的飞行周期很短，可以快速起降，不需要花费太多的时间获取相关数据。相对于传统的大型飞机来说，使用无人机的成本要低得多。其测量系统的安装和维修费用较低，其制作材质更加轻巧，无须频繁维修，降低了造价，节省了大量的费用。（3）操作简单。相对于其他飞行器，无人机具有体积小、质量轻等优点，在起飞和降落过程中都有很大的优势，它可以在一小片平坦的土地上完成起降，不需要专门的飞行空域。另外，无人机的操作过程相对简单，只需要搭载相关的设备系统就可以完成测量工作。

2.无人机航测技术在工程测量中的具体应用

2.1水利工程测量

水利工程对防洪、提高水资源利用效率、调控河流径流等具有重大意义。随着社会经济的不断发展，水利工程建设日益受到人们的关注。为了确保水利工程的安全运行，施工阶段的有关资料是非常重要的。在水利工程中采用无人机航测技术，可以确保施工人员快速获取有关资料并进行建模。在水利工程中应用该技术，要求技术人员将无人机停靠的地点设定在所需测量的特定地点，再以此为基础，制定航线，开展测量工作。若水利工程因地形原因导致测量偏差，则需设立控制点，精心设计无人机的飞行高度、航线、摄影方位等。测量工作结束后，要将数据进行集成处理，然后将无人机拍摄到的影像资料输出，按照特定的方位，与既有资料相结合进行处理。在进行数据处理时，必须依据控制点所在的空间坐标，选取适当的坐标系，从而实现对DOM数据的处理。

2.2矿山测量

矿区的发展对矿产资源的利用起着决定性的作用，所以矿区的开采和管理工作就显得尤为必要。因此，将无人机航测技术引入矿山测量，对促进我国矿山事业的健康持续发展具有重要意义。在采矿开始前，通过无人机航测技术，可以对矿区的地质情况进行全方位的调查，从而寻找出最优的采矿地点，减少采矿对其他地区的影响，并保证采矿的质量和效率。在对矿区进行整治时，可以通过倾斜测量来获得矿区的真实状况。

2.3特殊地形环境测量

在其他对测量精度有较高要求的重大工程项目中，也可采用无人机测量技术。依据工程的要求，确定测量范围，并对测量范围内的空气湿度、风向、坡度等进行实地考察。在设计照相、航空测量方法时，要依据测量对象的精度要求，校正无人机摄影的图像失真。为保证测量精度，每幅图表都要设几个检测点，并进行数字高程建模和品质检验。进行航空测量的UAV极易受空气流动的干扰，使其飞行姿态超出正常水平或偏离航线，必须充分了解测量区域的气象、地形和磁场等情况。随着特殊生态区域如茂密森林、山地等日益增多，无人机能够突破空间探测的局限。利用无人机，可以使工程测量的结果更为精确和高效。

2.4水污染治理工程测量

由于水体的富营养化，蓝藻等水生植物大量繁殖，对水体质量造成了极大的破坏，通过对蓝藻种群的控制来治理水体污染是十分必要的。在水体污染监测中，为了更好地了解蓝藻的繁殖与生长状况，必须要合理地设置蓝藻监测点。采用无人机探测更加可靠，更适于航空测量，对水体污染的监测具有重要应用价值。利用无人机对监测到的蓝藻发生情况进行实时传输，并以高精度影像展示污染现状，能够为下一步科学治理提供便利。在实际测量中，污染数据的获取除了依赖无人机，还需要人工干预，这样才能最大限度地保证监测的准确性。为适应不同的测量需求，在航测中，必须事先测定焦距，适当地测定焦面及变形量，以提高测量的精度。

2.5环境治理工程测量

由于气象条件的复杂性，采用常规的测量手段难以保证环境治理工程监测的质量。无人飞行器能够排除这些干扰，获取精确的环境信息，为环境治理提供综合依据。例如，在水资源和环境治理工作中，无人机航空测量主要是利用可见光带提取的方式来获得水体中的植被特性，然后将数据转换为对植被特性进行描述的信息，测定水生植物病害的严重程度。

2.6突发事件处理

救援工作十分讲究效率。在诸如地震这样的突发、大型的自然灾害中，对地形进行快速的测绘是进行高效、迅速应急处理的基础。为提高应急救援的时效性，利用无人机航测等手段，可以实现对受灾地区的快速测绘，而以影像为主的航空遥感资料，能够为救灾工作的开展提供有力的支撑，使得野外的救灾工作更加具有针对性。例如，在地震救援中，若使用载人航空遥感技术，地震区的监控效果将得不到保障，而且很难得到现场的实时影像，这对救援工作是不利的。而在实际应用中，无人机航拍技术可以大幅减少地震区域的成像难度，实现对受灾地区的实时监测，为救援工作提供便利，充分发挥航空测量在紧急情况下的作用。

2.7城市规划

在土木建筑工程测量过程中，采用无人机航测技术，可显著提高测绘平准差与野外实测资料的一致性。在城市规划中运用这一方法，可以提高抽样的准确性，并能更好地满足空间分布特性与统计规律的匹配。在城市化进程中，对资料收集工作的要求越来越高，在这个时候，利用无人机测量可以更好地对地貌进行建模，方便进行城市规划。在使用某一特定地区的信息时，利用这种方法可以进行多角度、全方位的信息收集工作，持续地充实相关的资料库，方便有关方面进行理性的分析，从而确保城镇化的品质。但由于倾斜角的存在，使得获取的信息易受到影响，所以，在进行信息收集时，必须选取合适的倾斜角度。

2.8土地开发管理

在土地开发管理工作中，需要确定其管理的内容，主要包括资源整治、土地规划等，而土地规划中的数据测量则是一项核心工作，也是土地规划质量控制的基础。在进行土地开发管理时，必须先研究其可行性，然后再对其用地情况进行详细的调查，才能更好地进行用地规划。在土地开发结束后，要及时更新地形图，以便进行用地性质的变化分析。因为它的作业流程非常复杂，所以在土地开发管理中，需要充分利用新科技。通过无人机测量技术，不仅可以对土地开发前后的变化进行分析，还可以进行工程勘察、施工规范性检查等工作，使这些工作都能够有效地进行，从而提升了地利用的管理效率。

结语

综上所述，在现代科技持续发展的背景下，无人机航测技术也在不断地发展。无人机航空测量技术以其高效、快速的数据处理、可控的测量范围、低廉的成本和灵活的操作方式等优点而得到了广泛的应用。在矿山勘测、水污染治理、水利工程、城市规划等工程测量中，可以弥补传统测量方法的不足，促进测量技术的创新发展。

参考文献

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[2]张世越，赵青芬，杨珂凡.无人机低空摄影测量在山区的应用[J].江西测绘，2019(3):33-36.