無人機航測技術在水利工程測繪中的應用探討

孫超

摘要：隨著無人機技術的發(fā)展和普及，無人機航測技術憑借價格低廉、科學準確性高、作業(yè)效率高等特點，成為各個領域的熱門技術，比如其對水利工程測繪工作具有很強的輔助性作用。因此，在水利工程測繪中引入這一技術，有利于獲取更加科學準確的數(shù)據(jù)，提高測繪效率和質量。

關鍵詞：無人機技術;水利工程測繪;應用

水利工程作為我國的一項重要民生工程，在城市化建設中占有重要地位，隨著時代和技術的發(fā)展，相應地對其提出了更高的要求，而無人機航測具有成本低、數(shù)據(jù)獲取準確的特點，同時操作難度較低。因此，如何促進無人機航測技術在該領域的充分運用，確保水利工程測繪工作更加科學高效，值得我們不斷深入思考和探討。

1 無人機航測作用于水利工程的優(yōu)勢分析

隨著技術的進步與發(fā)展，無人機航測應用在諸多領域，得到了普遍的認可和應用。綜合分析無人機航測技術，得出以下幾點優(yōu)勢：其一，用于航測的無人機一般體積比較小，能夠適應復雜多變的環(huán)境，即使外部環(huán)境突然發(fā)生變化，它也能快速進行應變，保持正常飛行;其二，無人機航測成本較低，不僅體現(xiàn)在技術的獲取和應用成本低廉，還體現(xiàn)在無人機對起飛場地沒有要求，不需要設置專門的起飛跑道，在相對開闊、平整的地面即可輕松起飛[1]。同時，當飛行高度不超過一千米的時候，無人機都能夠快速起飛和降落，并且在此過程中無需消耗大量能源成本，其活動周期也在可控范圍之內;其三，航測過程中無人機獲取的影像具有很高的清晰度，省去了后期對影像進行二次加工的步驟，可直接進行分析和測算，這在很大程度上縮短了測繪工作的時間成本，提高效率，并確保質量。

2 無人機航測在工程測繪中的具體應用

無人機航測在工程測繪工作開展的過程中，需要遵守嚴格的技術操作，才能保證其應用效果可以得到提高。

2.1 外業(yè)應用

2.1.1 像控點布設數(shù)量減少

勘測環(huán)境惡劣、地形復雜是水利工程測繪作業(yè)面臨的共同問題，僅靠人力測繪無法確保數(shù)據(jù)的準確性，同時還具有一定的安全風險，而無人機航測的引入，則徹底避免了這一問題。隨著差分定位系統(tǒng)普及到無人機航測中，水利工程測繪水平又向前邁進了一大步，這種定位系統(tǒng)能有效提高所獲取數(shù)據(jù)的精準性，從而確保后期數(shù)據(jù)處理的科學性與準確性。這樣一來，航測準備過程中所需布設的像控點數(shù)量就能夠大大減少，外業(yè)航攝的強度和成本也隨之減低，但效率卻極大提升[2]。

2.1.2 航線設計合理有效

在進行航測作業(yè)之前，要先對無人機的飛行航線進行合理有效的規(guī)劃，如果航線設計不合理，將直接導致無人機航測所獲影像內容的不全面，影響后期數(shù)據(jù)處理和解算工作。同時，合理的航線設計能夠避免二次返工，降低測繪工作強度和作業(yè)成本。值得注意的是，航線的規(guī)劃要綜合參考無人機的各項參數(shù)，以確保設置精準飛行線路，保證拍攝的精確度。

2.1.3 飛行作業(yè)安全無誤

前文說到無人機對起飛降落的地點沒有特殊要求，操作起來相對簡單，但是在起飛降落的時候，操作人員要注意觀察無人機的狀態(tài)和周圍環(huán)境，在確保安全無誤的前提下，方才進行起飛操作。在無人機飛行過程中技術人員需要對其飛行高度、運行狀態(tài)保持時刻的監(jiān)視和觀察，以確保無人機準確的按照事先規(guī)劃好的航線飛行并拍攝。結束航拍后，要按照科學的方法降落無人機，一般采用階梯式、落葉式降落。總的來說，無人機在執(zhí)行飛行任務的過程中，技術人員要把好關，這是航測的關鍵一步。值得注意的是，在無人機航測技術應用的過程中，需要根據(jù)實際的要求做好無人機行車技術高空飛行高度的確定，從而保證整體的工程測繪技術效果能夠得到提升。

2.2 內業(yè)應用

2.2.1 數(shù)據(jù)整理

結束航測后，無人機獲取了大量的數(shù)據(jù)和影像資料，需要將這些數(shù)據(jù)進行導出和整理，航向、旁向的傾角、航拍范圍、旋偏角度是需要重點調整和系統(tǒng)處理的信息，要將這些信息進行系統(tǒng)打包，然后對比與整合[3]。此外，針對與前期設置的布控點相對應的影像數(shù)據(jù)，要注意做好標記工作，標注好明確的地理位置，做好這一系列的數(shù)據(jù)整理與準備工作之后，進行數(shù)據(jù)存儲。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理

無人機內部設置了很多種導出模型，可根據(jù)需要，選用不同的數(shù)據(jù)導出模型對數(shù)據(jù)進行導出，但要確保誤差在可控范圍之內。之后對數(shù)據(jù)進行測算，新建項目導入影像數(shù)據(jù)，設置和建立對應的坐標。同時導入POS數(shù)據(jù)，以確保擴大和優(yōu)化數(shù)據(jù)處理的效率。處理過程中要注意標記航拍區(qū)域，提高處理精度，反復調整和檢查，從而完成處理，實現(xiàn)高效、科學、準確的數(shù)據(jù)解算。

3 利用無人機航測應注意的技術問題

在水利工程測繪工作開展的過程中，利用無人機航測技術，需要嚴格的對無人機的檢測質量進行研究，同時在實踐的過程中還需要保證它的作業(yè)流程滿足實際的要求，所以在該項工作開展的時候，需要把握的技術問題有以下幾點：

3.1 嚴格無人機質量檢測

無人機航測的應用，必須確保其安全與質量，在進行航測之前要做好質量檢測工作。首先，嚴格把控飛行質量。起飛前的準備階段，要針對比例尺、測量分區(qū)等方面逐一做好檢查工作，同時調試無人機各項參數(shù)，并做好起飛降落測試，準確無誤后，再進行飛行作業(yè);其次，嚴格把控所獲影像的質量。無人機航測過程中捕獲的影像是水利測繪的最直觀數(shù)據(jù)，對于其色彩以及色調有著嚴格的要求，因而航測作業(yè)之前，要確保無人機影像在色調和色彩參數(shù)上符合作業(yè)要求;最后，作業(yè)前的像控點布設也要做好質量檢測，對布設位置是否合理、野外采集精度是否符合要求和標準等，都應該事先進行把控，只有這樣才能確保航測的精準性和有效性。

3.2 嚴格遵循作業(yè)流程

具體航測工作的開展，從前期像控點布設，到航線規(guī)劃再到飛行作業(yè)，有著一系列的流程，在執(zhí)行航測作業(yè)時，必須嚴格遵循這些流程[4]。任何一個環(huán)節(jié)出了紕漏，都會對整個測繪工作造成巨大的影響甚至損失。此外，外業(yè)測量和內業(yè)作業(yè)不是兩個相互割裂的部分，而應該是一個統(tǒng)一的整體，要注重打好配合，相互協(xié)作，只有這樣才能從整體上提高航測效率。

3.3 后續(xù)工作控制

在水利工程測繪工作開展的過程中，需要對無人機航測的詳細測量數(shù)據(jù)進行分析，從而保證測繪出來的效果能夠滿足工程的要求，但是就目前而言，在無人機航測技術應用的過程中，由于缺少對水利工程測繪要點的把握，在進行具體測繪時，未根據(jù)工程社會的具體情況開展該項工作，這就使得在該項目開展時，獲取整體的數(shù)據(jù)會存在失真等情況。因此在數(shù)據(jù)處理的過程中，需要采取有效的方式對數(shù)據(jù)進行復測，并且保存好數(shù)據(jù)，及時的將成圖制作出來，從而提高水利工程的開展效率。

4 結語

綜上所述，無人機航測憑借高效率、低成本的優(yōu)勢特點，在水利工程測繪工作的應用已經十分普遍，其技術也在不斷革新和進步，以更好地適應航測工作。做好這項工作需要加大對質量檢查、影響質量的把控，同時還要嚴格遵循一系列黨的作業(yè)流程。只有這樣才能不斷強化無人機航測的作業(yè)效率，更好地為水利工程建設服務。

參考文獻：

[1]孫瑞，尚化莊，范傳輝.無人機航測在水利工程勘測中的應用探討[J].能源技術與管理，2018，043（003）：159-161.

[2]譚凱婷.無人機航測技術在水利工程測量中的應用[J].黑龍江水利科技， 2018，v.46（07）：195-196+214.

[3]夏繼帥，魏立鵬.大型水利工程中無人機航測的應用[J].居舍，2018（03）：192.

[4]劉昌軍，郭良，蘭駟東等.無人機技術綜述及在水利行業(yè)的應用[J].中國防汛抗旱，2016，026（003）：34-39.