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摘要:針對目前無人機在測繪工程應用過程存在的問題,本文從實踐角度出發,分析無人機的應用類型與優勢,并提出測繪工程實踐控制的方法對策,其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明,只有與工程項目所處的環境條件進行充分結合,才能將無人機技術應用效果充分發揮。
關鍵詞:測繪工程;低空無人機;測繪測量;遙感系統
前言
無人機,作為降低測繪工作開展難度的關鍵技術,其在實際運用過程易受環境復雜性與技術運用類型優勢不明確的影響,阻礙了技術水平的穩步發揮。為此,測繪工程建設人員應加大無人機應用類型與優勢的研究力度,即在明確適用方向與技術在測繪工程市場環境的價值基礎上,提升無人機技術運用的高效率與高穩定性。這樣一來,測繪工程服務的各類工程項目,就能按照無人機技術運用獲得的數據信息進行建設方案調整,以規避可能出現的不穩定性問題與危害現象發生。
1無人機在測繪工程中應用的現實意義
當前,測繪工程中的無人機技術是指,通過無人駕駛的飛機來解決野外測繪工作開展難度大的問題。此過程,無人機主要利用的是無線電設備來對飛行器內部的自載程序進行控制。從技術角度來看,無人機可劃分為:多旋翼無人飛行器、固定翼無人機以及傘翼無人機等。當其作用于測繪工程,能夠通過直接獲取正射影像圖來提高野外測繪底圖工作的開展質量[1]。然而,由于科技水平的不斷進步,無人機所處的市場環境呈現出多元化發展的需求,即無人機分類與種類較多,因此,不同的測繪工程環境適用的無人機類型也不同。為此,研究人員應從當前無人機在測繪工作開展市場環境的應用情況出發,即在明確無人機類型以及在何種測繪工作中發揮出最大化工作的基礎上,來優化測繪工程發展建設的科學技術環境。這樣一來,測繪服務的各類基礎設施建設工程,就能在安全可靠的地形、水文以及施工現場環境下開展工作。
2測繪工程中無人機的應用類型與優勢
2.1無人機類型2.1.1多旋翼無人飛行器此類無人機,又被業內人士稱為多旋翼直升機,其是由多種螺旋槳平均分布在機身周邊組成。就現階段的市場環境,可劃分為四旋翼、六旋翼以及八旋翼等。在功能方面,由于多旋翼無人飛行器能夠懸停,因此,主要用于懸停狀態下的圖片拍攝。2.1.2固定翼無人機從外形角度來看,固定翼無人機屬于微型機,在目前的市場環境可劃分為后螺旋槳型、圓盤形以及可拆卸型。在應用過程中,無人機是將電池作為動力能源,其電動機的隱蔽性好與聲音較小,適用于裝載有高清攝像頭的航空攝影測繪工程[2]。2.1.3傘翼無人機作為以傘翼為升力面的固定翼航空器,傘翼是由纖維織物加工制作而成的傘狀柔性翼面,且處在機身上方。故而,傘翼無人機,屬于超輕小型的飛機類型,具有飛行高度低、速度慢以及體積小的特點,主要運用于低空飛行的測繪工程,存在一定的局限性。2.1.4無人直升機在性能方面,無人直升機無需發射系統就能完成垂直起降與自由懸停等操作。這就使其能夠按照測繪工程飛行剖面的航路,來為測繪工作的開展提供技術與設備支持。2.1.5無人飛艇測繪工程中的無人飛艇,是利用比空氣還輕的氣體作為升力的航空器。但其與系留氣球不同,其本身自帶動力系統,能夠自主控制飛行的各項操作[3]。
2.2無人機優勢無人機技術的高效性,在處理和應對緊急事件中能夠體現出其更大的檢測范圍,并且能夠快速地生成檢測區域清晰的圖像和各項數據,以供相關部門進行分析和做出相應的對策。無人機的影像分辨率較之國內還是國外的衛星影像,都要高于它們,主要范圍就在0.1~0.5m。不同航空高度的無人機有一定的檢測范圍,可以應對大范圍的高空檢測,可以對面積較小的地面范圍進行實時檢測,能夠得到精準的檢測結果。無人機進行遙感檢測作業中,可以實施多架無人機配合工作,主要應對大范圍上萬平方公里的監測作業。相關工作人員可以將檢測到的結果通過光譜進行分析,再獲得大范圍的檢測數據信息。這樣一來,工程建設者就可借鑒這些數據信息,通過與現有信息數據的結合,來明確工程建設所面臨的問題。
3無人機在測繪工程中的應用控制要點
3.1土石方測量由于航測能夠計算出測繪工程所處環境的土石方量,因此,技術人員還應在明確其應用原理的情況下對其進行控制。即在無人機飛行過程中,先確定一個飛行高度,即與地面保持固定距離。如此,技術人員就可掌握無人機的飛行高度軌跡,進而得出高程值。最后,再利用PostFlightTerra3D軟件,來確定土石方量。
3.2無人飛艇低空航測系統經分析,與其他技術相比,無人機對自動化程度的要求較高,因此,技術人員應借助現有科技成果來進行實踐控制。如,將map-at/cs運用于無人機的自動化控制工作,大幅提升了影響的處理能力。在此技術背景下,大比例尺測圖工作,不僅提升了高分辨率,還獲得了高清晰度的影響數據信息。具體來說,就是在無人機設備上配備具有自動檢校功能的特寬高清數碼相機。如此,就可在收集影像資料的過程中,利用軟件進行檢校,并通過像片的重疊關系來控制測繪誤差。由此,飛艇低空航測系統的運用,就大幅降低了成像系統的重量,在很大程度上滿足了無人機低空航測的高質量需求[4]。
3.3無人機測繪遙感系統現階段,無人機測繪工程測量遙感系統主要分三種型號即雙發型、倒桅尾以及垂直尾。該系統不僅配備了小型數碼相機,還能實現定點曝光攝影與自動盤旋的修正操作目標。但從實踐角度來看,該系統技術主要運用于資金消耗較少的農村基建工程。這是因為,雖其造價成本低,但仍具備不可替代的高性能,如機動性與適應性,是其在測繪工程中的運用優勢。在進行征地測量的過程中,具體工作就是將集體所有的土地轉為國有土地。此工作內容,存在土地糾紛頻發的問題。特別是坡度較大的土地征收,村民均認為應按照斜面進行丈量,而相關管理部門規定,是以平面面積作為準確面積。故而,技術人員應采用無人機航測,即將正射影相圖勾繪技術充分利用起來,以降低因面積認可度差異所帶來的糾紛與影響。如圖1所示,為正射影像示意圖。
3.4低空無人機測繪遙感系統圖2為無人機在城市規劃管理中的運用示意圖。無人機飛行器航測遙感系統運用具備較高的適用性。如,在應用于測繪工作中,不僅解決了測繪技術運用,還解決了復雜環境條件的負面影響。這是因為,系統主干系統運用具有獨特的創新性,為數字化城市建設提供了環境條件。具體的運用領域涉及方方面面,如,新型城市規劃,能夠解決隔離性突發狀況,進而加快城鎮化建設腳步。從圖2中可以看出,無人機完全可以用于一些環境條件惡劣的測繪工程,如高山與道路等條件,無法為測繪工作提供必要的起降與云層環境空間。無人機,就可以其航拍效果作用于任何地形,以保證測繪工程獲取數據信息的準確性。如此,不僅提升了測量控制的效果,還能收集到完整與精確的高空影像。由此,作為一種高效的地形監測技術,無人機遙感系統,能夠以動態狀態進行監測,以獲得國土資源的實際數量、分布情況以及變化趨勢。此時,各類基礎設施的建設人員就可對其進行借鑒與引導,進而將土地資源充分利用起來[5]。
4結束語
綜上所述,無人機在測繪工程中的應用技術水平控制,應從無人飛艇低空航測系統、無人機測繪遙感系統以及低空無人機測繪測量遙感系統入手。如,將map-at/cs運用于無人機的自動化控制工作,即在無人機設備上配備具有自動檢校功能的特寬高清數碼相機。如此,就可在收集影像資料的過程中,利用軟件進行檢校,并通過像片的重疊關系來控制測繪誤差。應采用無人機航測,即將正射影相圖勾繪技術充分利用起來,以降低因土地面積認可度差異所帶來的糾紛問題。事實證明,只有這樣,才能使無人機測繪技術的運用效果充分發揮出來,進而提高測繪工程工作開展的質量。故,研究人員應將上述分析內容與科研結果更多地作用于不同云層條件與起降環境的測繪工程建設,以推動當前經濟建設的可持續發展進程。
參考文獻:
[1]李宗航,于君澤.地形測繪工程中無人機的應用研究[J].數字通信世界,2018,14(7):231.
[2]何瑛.無人機遙感技術在青海地區工程測繪中的發展及應用探討[J].工程技術研究,2018,41(6):95-96.
[3]李曉慧,楊毅毅,范海波.無人機影像處理技術在測繪工程中的應用[J].世界有色金屬,2017,32(11):28-30.
[4]劉振宇.無人機遙感技術在測繪工程中的應用淺析[J].工程建設與設計,2016,64(16):181-182.
[5]姜麗麗,高天虹,白敏.無人機影像處理技術在大比例尺基礎測繪工程中的應用研究[J].測繪與空間地理信息,2013,36(7):174-176.
作者:黃智偉 單位:福建永福電力設計股份有限公司