淺談無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪工程中的應(yīng)用

李杰

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中地表形態(tài)會(huì)出現(xiàn)變化，為了掌握地表的地理空間數(shù)據(jù)，要不斷更新數(shù)據(jù)，及時(shí)進(jìn)行地表測(cè)繪處理。在地表測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)技術(shù)可以有效分析地表上地物、地貌的具體狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地表變化的實(shí)時(shí)檢測(cè)分析。在地形測(cè)繪工程中，無(wú)人機(jī)具有成本低廉、方便快捷的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其操作靈活，具有高效率和高分辨率，是今后地形測(cè)繪的主要技術(shù)。同時(shí)，通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行地形測(cè)繪處理，對(duì)區(qū)域地表狀況和地形水平投影高程進(jìn)行分析，可以有效提升工作效率，獲得更加清晰地測(cè)量數(shù)據(jù)。基于此，本文就無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪中的具體應(yīng)用展開了分析，希望能為各項(xiàng)工作的開展提供有效參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);地形測(cè)繪;應(yīng)用

利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行地形測(cè)繪，可以有效提升測(cè)繪效率，縮短測(cè)繪周期，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)信息的一體化作業(yè)。測(cè)繪領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)主要利用機(jī)載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，利用無(wú)人機(jī)航拍飛行控制軟件、地面信息處理系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)設(shè)備進(jìn)行測(cè)繪處理，收集各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，再利用信息系統(tǒng)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得對(duì)應(yīng)的測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)地圖，為地形測(cè)繪提供基礎(chǔ)保障。因此，分析無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用，可以為地形測(cè)繪工作的開展提供有效參考。

1 無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪工程中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)可以發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，獲得實(shí)時(shí)的信息數(shù)據(jù)，提升測(cè)繪的精準(zhǔn)性。無(wú)人機(jī)可以對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行有效處理，將航空測(cè)繪和衛(wèi)星遙感技術(shù)有效融合，提升測(cè)繪精準(zhǔn)度。無(wú)人機(jī)測(cè)繪可以利用數(shù)字成像設(shè)備，實(shí)現(xiàn)垂直和傾斜成像，操作靈活簡(jiǎn)單。

1.1 提升測(cè)繪效率

在特殊狀況下，地形測(cè)繪處理會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間，而工作人員要在短時(shí)間中進(jìn)行測(cè)繪處理，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪結(jié)果的轉(zhuǎn)換。無(wú)人機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行地形測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的收集整理，有效提升測(cè)繪效率。同時(shí)，無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像與數(shù)字信息的轉(zhuǎn)換處理，為測(cè)繪工作提供便利。

1.2 測(cè)繪范圍廣泛

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓展。無(wú)人機(jī)可以在較高的空間中實(shí)現(xiàn)大范圍的測(cè)繪，也可以在低空間中進(jìn)行小范圍的測(cè)繪，整合各項(xiàng)信息資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息的收集與處理。工作人員可以通過(guò)多個(gè)無(wú)人機(jī)同時(shí)作業(yè)的方式進(jìn)行測(cè)繪，有效提升測(cè)繪數(shù)據(jù)采集速度，提升測(cè)繪的精準(zhǔn)度。另外，3D技術(shù)與無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的融合，可以直接將收集的信息轉(zhuǎn)換為三維模型，有效提升測(cè)繪工作的質(zhì)量。

2 無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

明確無(wú)人機(jī)在地形測(cè)繪工程中的具體操作要求和應(yīng)用方式，通過(guò)科學(xué)方式進(jìn)行管理，可以有效降低各種不良影響，提升地形測(cè)繪質(zhì)量。

2.1 三角測(cè)量

地形測(cè)繪工程應(yīng)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)量，可以通過(guò)航空攝影的方式進(jìn)行測(cè)繪。工作人員操作無(wú)人機(jī)，在GPS定位技術(shù)的輔助下可以獲得全面精準(zhǔn)的目標(biāo)地理信息。無(wú)人機(jī)可以實(shí)時(shí)記錄、傳輸和處理數(shù)據(jù)信息。如果采用三角測(cè)量的方式進(jìn)行處理，將無(wú)人機(jī)、測(cè)量?jī)x器以及測(cè)量地域地貌相結(jié)合，可以提升測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。為此，測(cè)量作業(yè)前，人們要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整儀器，合理設(shè)置參數(shù)。

2.2 立體采編

將無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)與立體信息技術(shù)有效融合，通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空攝影，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域地形、地貌以及各種地質(zhì)信息的采集與管理。為了提升測(cè)量信息的精準(zhǔn)性，測(cè)繪人員可以利用手動(dòng)方式調(diào)整等高線，保障各項(xiàng)信息的精準(zhǔn)性，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行立體采編。在測(cè)量中，無(wú)人機(jī)利用節(jié)點(diǎn)方式進(jìn)行地形測(cè)繪，可以測(cè)量復(fù)雜地形輪廓，矯正信息數(shù)據(jù)。對(duì)于復(fù)雜程度高、測(cè)量難度大的區(qū)域，可以進(jìn)行標(biāo)記，再統(tǒng)一進(jìn)行立體信息編碼，達(dá)到提升測(cè)量質(zhì)量的目的。

2.3 獲得信息資料

測(cè)繪人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)處理數(shù)據(jù)，根據(jù)要求進(jìn)行管理，其主要流程如下。人們可以通過(guò)自動(dòng)或者手動(dòng)的方式獲得數(shù)據(jù)信息。要根據(jù)實(shí)際狀況，聯(lián)合應(yīng)用兩種技術(shù)，保障測(cè)量工作穩(wěn)步開展，及時(shí)反饋信息，提升各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的采集效率，提升數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。數(shù)據(jù)采集后，為了提升數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)性，要對(duì)其進(jìn)行二次檢查，提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集中，要提升無(wú)人機(jī)的相機(jī)分辨率。通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪數(shù)據(jù)處理時(shí)，要重視數(shù)據(jù)檢測(cè)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析，增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，進(jìn)而為測(cè)繪工作奠定基礎(chǔ)。

3 無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中的優(yōu)化像控點(diǎn)測(cè)量流程

工程測(cè)繪應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，要合理布置圖像控制點(diǎn)。第一，根據(jù)測(cè)區(qū)實(shí)際范圍，進(jìn)行自由網(wǎng)絡(luò)發(fā)射區(qū)域的效果測(cè)試，通過(guò)自由網(wǎng)進(jìn)行圖形組合處理。第二，制定完善的圖像控制點(diǎn)測(cè)量方案，根據(jù)目標(biāo)測(cè)量范圍地形和地貌特征進(jìn)行分析，做好圖像控制點(diǎn)照片質(zhì)量管控。第三，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理，避免隨意刪除或更改原始數(shù)據(jù)，保存工程勘測(cè)數(shù)據(jù)，做好備份。

4 無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中的補(bǔ)測(cè)操作

無(wú)人機(jī)測(cè)量存在盲點(diǎn)。在分析處理中，人們要提升對(duì)測(cè)量工作的重視度，通過(guò)針對(duì)性地處理來(lái)提升測(cè)量質(zhì)量。基于測(cè)量結(jié)果，要合理調(diào)整觀測(cè)點(diǎn)，消除無(wú)人機(jī)測(cè)量盲區(qū)。在地形測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)具有整體性強(qiáng)、全面性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，及時(shí)補(bǔ)測(cè)可以有效降低無(wú)人機(jī)測(cè)量盲點(diǎn)。隱蔽性強(qiáng)、地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域無(wú)法通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，可以采用人工方式，有效避免各種因素造成的數(shù)據(jù)誤差，充分提升數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)度。

5 無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中的工作流程

5.1 作業(yè)準(zhǔn)備處理

要做好資料、設(shè)備和相機(jī)檢測(cè)分析。另外，要收集測(cè)區(qū)基礎(chǔ)資料信息，分析基礎(chǔ)地形圖、衛(wèi)星影像資料和控制成果等信息，了解測(cè)區(qū)實(shí)際狀況和地理位置。進(jìn)行相機(jī)檢校，獲得精準(zhǔn)的相機(jī)內(nèi)方位元素和光學(xué)畸變參數(shù)。檢校飛行平臺(tái)設(shè)備，根據(jù)要求進(jìn)行常規(guī)檢查，為航攝作業(yè)做好基礎(chǔ)保障，使得航拍平臺(tái)各設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合要求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定符合要求的起降場(chǎng)地。

5.2 航攝作業(yè)

一是航線設(shè)計(jì)。通過(guò)軟件進(jìn)行飛行航線設(shè)計(jì)，滿足測(cè)圖精度要求，提升飛行效率。二是控制點(diǎn)布設(shè)及測(cè)量。在地面架設(shè)GNSS基準(zhǔn)站，通過(guò)PPK后處理動(dòng)態(tài)差分技術(shù)達(dá)到提升定位解算精度的目的。要保障控制點(diǎn)布設(shè)符合規(guī)范的要求，合理布設(shè)地面控制點(diǎn)，通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)掌握控制點(diǎn)坐標(biāo)。

5.3 影像獲取

根據(jù)要求進(jìn)行起飛前檢查分析、無(wú)人機(jī)航飛作業(yè)管理、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)整理以及檢查等工作。

5.3.1 起飛前檢查。為了確保無(wú)人機(jī)航拍的安全性，起飛前要根據(jù)要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查。主要內(nèi)容如下：進(jìn)行g(shù)Box狀態(tài)檢查、相機(jī)檢查、跟蹤器檢查、升降翼檢查、發(fā)射架檢查、空速反應(yīng)檢查、飛機(jī)定位檢查，各項(xiàng)合格之后，根據(jù)要求起飛無(wú)人機(jī)。

5.3.2 無(wú)人機(jī)航飛。無(wú)人機(jī)起飛后，要根據(jù)規(guī)劃路線進(jìn)行升空影像數(shù)據(jù)采集處理，地面站進(jìn)行飛機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控分析，工作人員要分析無(wú)人機(jī)的狀態(tài)、風(fēng)速、飛行高度、飛行速度等指標(biāo)，對(duì)異常問(wèn)題進(jìn)行判斷分析和及時(shí)處理。

5.3.3 數(shù)據(jù)整理及檢查。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航飛數(shù)據(jù)整理，根據(jù)飛行軌跡，核對(duì)照片數(shù)量，分析是否存在漏拍。進(jìn)行照片質(zhì)量檢驗(yàn)，分析是否存在模糊不清等問(wèn)題。對(duì)航飛成果質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，檢查完畢后根據(jù)質(zhì)量問(wèn)題確定是否需要進(jìn)行補(bǔ)攝飛行。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，人們要合理應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，有效提升工作質(zhì)量。無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行低空作業(yè)，機(jī)動(dòng)靈活，可以用于地形測(cè)繪，具有高分辨率、高精度、高效率、低成本的特點(diǎn)，可以有效滿足地形測(cè)繪的實(shí)際需求，為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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