基于无人机技术的测绘工程地面位移形变测量方法探讨

基于无人机技术的测绘工程地面位移形变测量方法探讨

龚健

义乌市大地数字测绘有限公司  浙江义乌  322000

摘 要：为解决现有地表变形位移检测方法的准确性不高等问题，提出采用无人机技术，对测绘项目地表变形位移进行最优设计。选取仪器的型号作为无人机技术的支撑，利用摄像机的校准来决定各个坐标系间的变换关系。在测绘工程背景下，采用硬件装置获取地表影像样品，经过灰度化、傅里叶变换和滤波去噪等方法对原始影像进行预处理。

关键词：无人机技术；测绘工程；位移形变测量

在进行勘查开发前，必须收集、分析目的层及地表的各类资料，并做出对应的地形，所以，测绘工作是地质工程的首要环节。由于受地球和自然环境等因素的作用，各区域的地质构造存在较大差异，因此，在测绘工作中，必须收集地表地物、地貌、地下水文、矿产等相关资料，并在最后的地形图上加以标记。但是，在测绘工作中，由于地表重力的改变，会引起地表变形，如果变形量太大，不仅会对研究地区的地质构造造成影响，还会危及工作人员的安全。为此，有必要对测绘项目的地表变形进行监测。

1.测绘工程测量中的无人机技术作用

测绘工程测量主要是运用多种测量手段和手段，对地理空间数据进行采集，并对其进行处理与分析，从而获得有关的地形、地貌及地理信息。在测绘与施工中，无人机的应用日益广泛。第一，无人机技术能为观测资料的准确性带来很高的准确性。由于具有高精度、高精度、高精度等特点，使得其在地形重构、地形分析、房屋测绘等领域具有广阔的应用前景。

第二，利用无人机进行大行程、高效观测成为可能。常规的测绘方式耗时费力，而无人飞行器能够实现大范围、高效率的测绘。由于其高机动、高机动的特点，使得它可以适应各种复杂的地形与环境，包括山地位移形变、水域、城市中的建筑物等。第三， 无人机技术为测绘工作带来了一个既安全又受控的条件。常规的测绘方法，有时会遇到一些无法触及的危险地带，例如：高海拔地区，陡峭山坡等。但是，由于采用了无人驾驶，因此可以有效地降低作业的危险性和难度，从而保证作业的安全可靠。此外， UAV还能对各种类型的资料进行全面的使用与分析。将无人机采集到的测绘资料与 GIS （Geographic Information System, GIS）进行整合与分析。本项目的研究成果将为更好地应用地理空间数据，实现精准的 GIS空间分析与决策支撑。第四，利用无人机进行测绘工作，提高了测绘工作的安全与经济效率。而常规的检测手段，由于工作条件恶劣，操作人员多，有较大的安全隐患。但是，由于采用了无人驾驶的方式，所以可以在一定程度上替代手工作业，减少作业的危险性。另外，与常规的测量方式相比，无人机测量不仅降低了测量费用，而且节省了大量的人力、物力，而且还可以大大地提升工作效率。

2.测绘工程测量中的无人机技术应用

2.1内业数据处理流程

在测绘工程的测量阶段，对外业的资料进行了很高的处理，利用无人机技术可以实时地获取有关的参数，其中，以遥感技术、人工计算、筛选技术等为主要技术，迅速剔除不相干的数据，提高了数据的准确性，从而满足了用户的需求。同时，在无人机的路径确定期间，对各种采数据进行收集并运用，保证航路的进展。对收集到的资料进行检查和分析，其主要功能在于避免由于资料不精确而导致的航路偏差，从而提升工作的效率与品质。

2.2 外业航飞流程

在现场作业中，采用旋翼无人机编队，通过配置相应的硬件设施，可以有效地提高测绘工作的效率和质量。在飞机的运行过程中，要从多个方面来做好飞机的设计。通过对摄像机变形量进行解析，利用空三软件进行配平和拼接处理，得到满足用户需求的数字化正射图像数字高程模型，然后采用斜立体造型方法，完成3D场景再现。在实地飞行的时候，勘测人员要制订一套科学、合理的测定方案，确定好自己的航线，然后根据需求开展实地试飞，并根据突发事件制订相应的紧急方案，保证了飞行航测的精度，保证了无人机和工作人员的人身安全。

2.3 像控点布设流程

在像控点的布设中，根据所确定的网类型进行影像控制点的布局，在设定的时候，要遵循一致性的基本原理，根据一定的比例尺、地形条件和处理模式，在每个测量区段内按照一定的规格和密度来进行布局，这样就可以迅速地了解到该地区的路况和地域特征。

在运用无人机测绘的过程中，要使影像控制点的设定达到科学性和合理性，从而提高影像的总体品质。通过对这些算法的研究和理解，科学地选取了相应的监控点，在完成了无人机航拍的工作后，就能获得一张清楚的照片，这是下一步工作的基本前提。在选取影像控制点时，要尽可能接近无人机飞行路径周围，并与其保持一定的安全距离。在目前的无人机摄影测量技术中，使用最多的方法就是四角和八边形法，在选取图像控制点的时候，要在各个城市平台上设定对应的控制点，并且要保证相关的参数具有一定的稳定性，这样才能在采集完图像后，将数据有效地传送出来，从而符合工作人员的需求，并且在使用无人机摄影技术的时候，要按照具体的情况来把握有关的数据流程，对于某些特定的地区要进行相关的数据控制，并及时地获得各种重要的数据，这对于以后的计划制定和设计水平都有很大的帮助。

2.4飞行操作控制

在起飞之前，对无人机进行了自检，并与地面控制装置连接，以保证无人机与地面站的工作状态。与此同时，在起飞之前要做好相应的预备工作，要结合具体的条件来决定试飞的内容。另外，也要根据设计方案，对装置的运行状况和相关的稳定性进行评价和试验，并且在运行的时候，要结合具体的条件进行调整，保证飞行的平稳。

结束语：

综上所述，随着现代航空航天的迅猛发展，对测绘工程测量工作提出了新的要求。通过对其进行有效的操控与技术运用，实现高精度、高效率的测绘资料采集，为地面位移形变领域的研究工作奠定基础。但是，我们也应该关注无人机技术的安全，并遵循相关的法律规定。通过对该系统的深入研究，我们可以预见，在我国的测绘工作中，无人机将会持续扮演一个更大的角色，对我国测绘学的改革和发展起到积极的促进作用。

参考文献

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