工程测量中无人机航空摄影测量技术的应用

工程测量中无人机航空摄影测量技术的应用

袁世客

天津华北地质勘查局核工业二四七大队，天津市宝坻区， 301800

摘要：在工程测绘领域采用无人机航摄技术使测量技术和资料的精度得到了极大的改善。为了保证无人机航拍技术在实际中的运用需要对测量区域、航线、测量区域控制网以及场外控制点的设置等进行全面的分析。随着科技的发展，无人机航摄技术已被广泛地应用于各个行业尤其是在工程领域，因为采用了无人机航拍技术使得无人机的测量精度和工作效率都有了很大的提高。无人机航拍技术作为一种新兴的测量技术能够满足常规测量技术不能达到的要求，具有使用方便、易于操作、能够提高测量精度的优点，例如在工厂、车站运用的较多，因此对无人机航拍技术在工程测量中的应用进行深入的研究是非常有意义的。

关键词:工程测量;无人机;航空摄影

引言

无人机航拍在工程测量中越来越多的应用，它可以被测量技术人员任意操作，在测量的灵活性和全面性中扮演着举足轻重的角色。无人机的操作简单、快速利用航拍技术可以全面采集测量范围内的信息提高了测量数据的完整性和准确性。在实际工程测量中必须正确掌握无人机航拍技术的使用规范和方法，以确保无人机的优势的充分发挥，所以工作人员深入地研究无人机航拍技术对于提高工程测量技术的发展具有十分重要的作用。无人机航拍技术是一种先进的测量技术，它与传统的测量技术相比具有更好的可操作性和更高的精度尤其是在一些小型测控项目中如工厂、车站等。无人机航拍测量技术在工程测量中有着显著的优越性，但在实际运用中需要对测量区域进行合理的规划、合理的航线设计、对测量区外控点的现场控制等，然后经过工作人员的努力无人机在工程测量中的应用必将获得更好的效果。

一、无人机航空摄影测量技术的概念

无人机航拍技术在本质上是利用无人机对所要进行的区域进行图像采集，如果无人机要完成这项工作首先要在飞机的机身上安装一套电脑控制系统通过无线电遥测设备进行遥控，然后由无人机对其进行拍照对无人机崩差回来的数据进行处理，从而生成一幅数字地图完成工程测绘工作。工作人员在使用这种技术时必须对无人机的飞行高度进行精确的控制，以确保画面的清晰和精确以方便后续的工作。工作人员在采用无人驾驶飞机航拍技术具有以下优点:无需飞行员可以确保工作人员的人身安全，而且操作简单获得的数据准确具有较强的现势性。人们将这项技术用于工程测量最重要的目的就是利用无人机来采集被测区域的数据。无人机在工程测量中的应用可以说是将无人机的电脑控制系统植入到无人机，然后通过远程遥控装置对无人机进行监控并对无人机的画面进行采集，并根据无人机接收到的数据进行分析最终形成一幅完整的数字地图。为了让无人机更好地发挥出它的作用在使用无人机航拍技术的时候工作人员要控制好无人机的飞行高度让传回的图像和数据具有更高的可比性，从而为后续的测量工作做好准备。总之无人机航拍技术可以在不依赖飞行员的情况下实现既减少了人力成本，又提高了采集到的精度有利于工程测量的可持续发展。

二、无人机航空摄影测量技术的特征

无人机航拍技术是指采用无人机设备、照相设备、计算机控制技术、遥感设备等技术对工程进行测绘。无人机航拍装置是在测量区内进行飞行测量，而且所有的飞行测量工作都是由操作者完成。工作人员利用无人机航摄系统采集和传送的图像，然后对图像进行分析和处理这样就可以清晰地显示被测地区的地形。在应用无人机航拍测量技术时必须精确地控制无人机的飞行过程。首先要合理地控制无人机的飞行高度确保图像的清晰度和完整性，以便后期的图像处理人员能够更好的执行任务;无人机航测技术可以实现无人飞行不需要到现场进行精确的测量。在地形条件较差的情况下采用无人机航拍技术可以确保测绘技术人员的人身安全。无人机航测技术的主要功能是:导航卫星、无人机遥感、移动地面站、数据接收设备、地面控制和地面数据处理中心。在无人机航拍技术的具体应用中必须明确要求，并且合理地规划使用无人机航拍测量系统以确保无人机的准确性和安全性。

三、无人机航空摄影测量技术的应用

无人机航拍技术在工程测量中的应用,使测绘工作的效率、质量和安全得到了极大的提高，为了更好的利用无人机航拍技术必须对无人机的实际应用进行全方位的控制以提高技术的有效性。以下是无人机航拍技术在工程测量中的具体应用
(一)工程测量区域的进行合理的设计

在进行无人机航拍测绘工作前必须确定工程测量范围并依据工程建设需要科学地设计测量区。在工程测量面积的设计中需要进行精确的计算这将直接影响到无人机的航空飞行方案的设计。首先对工程施工的要求和规范进行分析确定工程量，为工程勘察面积的计划效果符合工程施工需要做准备。测量区域空间是无人机航空飞行的区域，它要对拍摄的内容进行综合和分析以确保无人机的安全运行，并且准确、全面地拍摄所需的内容。因此在工程测量区的设计中应从总体和细部两方面进行全面的分析并对所规划的区域进行形态分割并将其分为正方形、长方形等，以方便无人机更好的空中飞行。在正式测量之前操作员要做的一件重要工作就是要把所测的地区进行精确的划分并按照所测地区的实际状况把所做的工作做得更细致，尽量不会有任何不合理之处。这片区域就是无人机的地盘它可以防止无人机捕捉到我们注意不到的画面或者忽略掉一些不必要的画面，比如当需要使用无人机对某一电力项目进行测量时可以将其分割成正方形、长方形等形状从而极大地方便了无人机的使用

^[3]。

(二)无人机航线的科学设计

在工程测量中一般都会使用多台无人机进行空中摄影，所以在拍摄过程中无人机必须要做到两个方面一是要确保影像的完整性和精确度，二是要确保无人机之间不能发生任何冲突尤其是在飞行过程中更是存在着交叉的可能。首先无人机的飞行时间有限，所以工作人员必须要考虑到无人机的飞行时间。其次在使用多架无人机时必须注意对航线交叉的内容进行严格的监控以确保航拍的效率和合理性。一般情况下多个无人机的联合使用一方面可以增加拍摄时间，另一方面也可以确保航拍的完整性。工作人员在进行工程测量时要设计出一条正确的航路往往需要多架无人飞进行航拍。由于无人机自身的特点，因为无人机不可能长期工作，所以在使用无人机前必须仔细考虑每一架无人机的运行路线并根据具体的环境，然后进行科学的规划。当多台设备同时工作时为了保证摄影的全面和高效应尽量安排机器的交错运转，而且在不同的设备间不能有任何的延迟否则就会造成一些区域的失真^[4]。

(三)科学布置测量区域控制网

工作人员在建立测区控制网即在测区内利用一定的技术和完美的计划控制测量点布局构建三角测量平差网。在此控制网络中必须采用已有的控制点在测区内对空中三角网进行现场测量或者直接用于地图定位的影像控制点的平面和高度以便于以后在室内进行控制点的加密。工作人员利用大量的控制点和象面外的方位要素可以为4D产品的生产提供方向和数据参数为制图提供一个统一的坐标体系并在模型中进行地面点坐标的计算。根据测量区的设定需要从全局的观点来考虑使得控制网能正确地掌握整个测量的各个环节，从而提高测量面积的质量和效率防止无人机在测量中出现问题影响测量结果^[5]。

结语

总之，无人机航拍测量技术在工程测量中的优势是显而易见的，但在实际运用中必须合理地规划测量区域、合理的航线设计、测量区外控点的现场控制等，相信经过全体员工的不懈努力无人机在工程测量中的应用必将获得更好的效果。无人机航拍技术在工程测量中的应用对于提高工程测量精度、数据处理方便、工程测量的安全性和有效性具有重要意义。无人机在实际应用中必须确保各测量设备的工作质量科学地规划测量区域的设计、飞行路线的设计、测量区域的控制网的设置、测量区域的场外控制点的设置。随着现代社会的发展无人机航拍技术在工程测量领域的应用与传统的技术相比既能提高测量的质量，又能提高工作的效率^[7]。无人机航摄技术是利用无人机在空中多个角度拍摄的影像,实现更加准确的工程测量。采用空中三角测量技术不仅能够快速、准确地完成工程测量任务，而且具有较低的成本、灵活性和安全性。

参考文献

[1]王超,裴志.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用分析[J].数码设计（上）,2021,10(3):80.

[2]郭海杰.论无人机航空摄影测量技术在工程测量和地质测绘中的应用[J].世界有色金属,2021(10):155-156.

[3]王雷.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(24):4293-4293.