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

聂文江

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摘要：随着社会的发展，在地质工程测量工作中，传统的手工测绘技术已经难以与现代地质工程测量测绘的需要相适应，在这种情况下，需要对现有的设备和技术点进行积极的改进。在我国目前的现代化建设中要完成测绘工程的建设和施工，都要耗费大量的人力物力，而无人机测控技术的全面应用，可以极大地提高测绘工程测绘的质量，准确地观察到工程建设所需的特定标绘数据，有效地保障测绘工程测绘的真实精度。利用无人驾驶飞机航摄技术进行地质工程勘察，是一项十分有意义的工作，有着广泛的发展前景。

关键词：无人机航拍技术；测绘工程测量；应用

引言

在现代工程测量领域中，对于测绘技术的要求不断提高。传统测量测绘技术效率较低，且测绘结果准确性无法得到保障，已经难以满足工程测绘需求，所以需要加强对传统测绘技术的创新，在此背景下无人机航摄技术得到广泛的应用。相比于传统测绘技术而言，无人机航测技术可以实现高空测量，所搭载的高清摄影设备可以获取清晰的图像，从而获取更多工程需要的测绘信息，为工程建设方案设计提供基础数据，对于工程建设行业具有重要的意义。所以，如何掌握无人机航测技术的应用要点是重中之重。

1无人机航拍技术及其优点

无人机航拍技术也可以被称作无人机遥感技术，构成部分主要包含了无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通信技术、遥测遥控技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术等。这些技术在其他各个行业的应用中已经证明了其应用价值，将该技术应用于地质工程测量测绘工作。与传统的人工测绘相比，无人机航拍技术最大的优点就是节省了大量人力。另外，与之前使用的大型飞行器安装在装备上进行的制图工作相比，这种微型飞行器的操作更加简便，而且对操作的要求也更低。在使用大型飞机时需要向相关部门进行报备、审批等。无人机因为尺寸比较小，便于携带，所以可以节省大量的测量和测绘费用，特别是在某些比较复杂的地形上，还可以减轻限制，进行灵活的飞行，所以这种技术可以实现许多大型飞机不能进行航拍的测绘工作。在资料采集完毕后，有关人员利用实际的信息技术指导无人机返回，保障无人机自身的安全和相关资料的安全。根据目前的实际需要，对采集到的资料进行处理和分析。为了保证测绘工程的整体进度，还需要对已有的资料进行再建模和优化。在目前的工作中我国测绘工程的实施主要是采用无人机测量技术对其进行系统的测量与分析，该作业模式的实施还可以减少目前的工作强度，提高测量精度。采用该方法可以有效地降低因传统测绘方法的不成熟而导致的各种安全事故，保证了后期测绘工程的整体质量。与传统的测绘工程数据测绘相比，采用无人机技术可以大大缩短测绘工作的时间，还可以对实际的位置进行拍照和分析，让测绘人员对目前的测绘工程现状进行全面的分析，为后续的建设和施工打下坚实的基础。

2无人机航摄在工程测量测绘中的具体应用

2.1测量数据处理

在控制点布设、测量完成后，需要做好测量数据处理工作，采用科学的处理方法，确保测量数据处理的全面性。首先，无人机航摄图像数据处理需要建立数学模型，能够对图像进行几何纠正和配准，使图像坐标能够转换为地理坐标。建立数学模型需要考虑影响因素，如摄影机的参数、平台位置姿态参数等，并采用已知控制点方法的控制测量，确定图像与地面或地图的相对位置关系。常用的数学模型有直接线性变换、松弛块法、最小二乘法等。通过数学模型，可以准确计算出每个像点对应的地理坐标和高程，建立几何空间模型，为后续的数据处理打下基础。其次，在数据预处理过程中，无人机航摄图像，存在各种形式的失真，比如中心畸变、径向失真、透视畸变等，需要根据预先建立的数学模型对失真进行校正。无人机航摄图像在拍摄过程中受到各种干扰和影响，比如云、雾、霾、反光等，这些影响导致图像的质量下降，所以需要进行图像增强，使其更容易观察和处理，主要增强方法有对比度增强、噪声降低、锐化和平滑等处理。最后，需要做好三维模型生成工作，三维模型生成的过程是将数字高程模型、纹理信息、摄像机外方位元素及其他传感器信息等数据相结合，自动生成表现真实场景的三维立体模型，能够为工程建设提供三维模型支持。

2.2恶劣环境测绘

无人机遥感技术在测绘工程中的应用范围扩大，难免遇到恶劣的测绘环境，为增强技术的应用效果，测绘人员需重视研究在恶劣环境运用该技术的方式，消除外界因素对测绘结果的影响，提升无人机的环境适应能力，发挥出该技术在工程测绘领域的应用价值。应注意以下3点：恶劣环境下运用无人机遥感技术对测绘人员的技术水平要求较高，因此，测绘人员需分析测绘工程所处区域的环境条件，如果环境条件较为恶劣，需深入学习技术应用的相关知识，结合环境特点优化技术应用方案，提升技术应用方案与实际情况的匹配性。提升无人机的性能，关注行业发展趋势，提高无人机的抗干扰能力与质量，能够适应不同的测绘环境，始终保持稳定的运行状态，为无人机遥感技术的运用奠定基础。不断扩大技术的适用范围，取代人力完成恶劣环境的测绘工作，既可以保证测绘工作的质量，又能够减轻测绘人员的工作压力。优化无人机采集信息的传输渠道，快速将采集信息传输至测绘人员，保持信息的时效性，随时了解测绘区域的环境变化，实现对测绘区域的实时监控。以矿山测绘为例，此类工程测绘环境恶劣，测绘工作完成难度大，科学运用无人机遥感技术可提高测绘工作的效率，还可以监控矿山地质条件变化，若发生地质灾害，也可借助无人机了解灾害现场的实际情况，无须测绘人员深入灾害现场，采集结果更准确，且不会威胁测绘人员的人身安全。

2.3数据采集与处理

无人机遥感技术在进行测绘工作时，会利用手动采集和自动采集相结合的方式来实现测量数据的采集。采集数据中利用计算机远程控制技术来操控无人机，实现拍摄并获取数据信息，并将测量到的数据按照统一的标准无压缩TIFF等格式保存于系统中。同时在测绘数据处理时，这种遥感技术会利用无人机传感器及时的将采集到的原始数据从收集器导入到计算机中，并对相关数据加以备份。由于自动采集方式融合了自动加密技术，此时会对整个存储器进行加密处理，从而确保了数据的安全性。此外，无人机在飞行中也时常会因测量角度造成一定的偏差，导致图像叠加的状况出现，但此时遥感技术会利用自动变焦的数码相机功能来自动调整相关参数和焦距，进而使拍摄影像的质感得到保证。

结语

在目前我国社会各个领域都在快速发展的情况下，需要先进科学技术的支撑。使用无人机航拍技术不仅可以使传统的手工测量测绘工作变得更加简单，还可以帮助工作人员更快、更准确地获得数据，为后续工作减少了各种核对数据的环节，极大地缩小了测量数据与实际数据的差异，节约了时间和人力。综上所述，将无人驾驶飞机拍摄技术用于地质工程勘测，可以以较小的投资，保证精确的成果，达到社会和经济的双赢。

参考文献

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