無人機航空攝影測量技術在電力工程測量中的應用

歐如坪

摘 要：電力工程測量的工作量大，傳統的人力測量一直存在效率低、精準度差的問題，在一定程度上影響了電力工程工作的開展。而隨著無人機航空攝影測量技術快速發展，這個問題將得到革命性的改觀。該技術的飛行平臺是無人駕駛的小型飛機，以數碼相機為傳感器，能夠為工程測量部分提供較為準確的數據資料，彌補了傳統人工測量中的不足，具有技術先進性。因此，在我國電力行業快速發展的今天，進一步了解無人機航空攝影測量技術的運用手段則更具有實際意義。

關鍵詞：無人機;航空攝影測量;電力工程;應用

作為一門先進攝影測量技術的無人機航空攝影測量技術，可以將傳統攝影測量技術的漏洞彌補，而且將測量工序簡單化，降低了測量人員的工作難度，有效的提升了測量的精度和效率。特別是在測量小區域的時候，利用無人機航空攝影測量技術更加便捷。所以，對無人機航空攝影測量技術在電力工程測量中的應用研究非常必要。

1 無人機航空攝影測量技術概述

伴隨著我國科學技術水平的不斷提升，地理空間信息技術也獲得了非常快速的進展，無人機航空攝影測量技術變成遙感測量技術當中的新型測量技術，同時獲得了研究工作人員的廣泛關注。無人機航空攝影測量技術的基本工作原理就是使用無人駕駛的飛機來獲得地面的影像資料。為什么無人機可以獲得地面影像資料，主要是因為其內部安裝了機載計算機控制系統，利用無線遙感設備操控無人機，就能夠保證無人機在飛行過程中獲得地面的影像資料， 人們利用無線遙感設備操控無人機， 就能夠保證無人機在飛行流程中獲得地面的影響資料， 工作人員需要將獲得的影像資料利用測量技術加工處置， 從而轉變為數字地圖， 就能夠進行詳細的測量。值得關注的，使用無人機航空攝影測量技術的同時，操作無人機盡可能保證低空飛行，這樣拍攝畫面更加清楚，幫助測量工作人員進行測區范圍內地物障礙識別工作，將測量的精度提高。無人機航空攝影測量技術的優勢主要包含：不需要人力進行飛機的駕駛;工作安全性高;操作便捷;工作效率高;測量精準度高。

無人機航空拍攝技術，主要通過遙感技術對無人機進行控制操作，利用無人機在飛行的過程中飛到需要測量的地域，然后通過遙控無人機的攝像機來拍攝、測量地面所需要測量的物體，從而達到航空攝影測量的目的。從整個技術的原理上進行分析，無人機進行航空攝影測量可以達到1∶2000地形圖的效果。如此高比例尺的地形圖繪制成果讓電力工程的測量工作不單單具有可靠的安全性，還具有十分高的測量精度。無人機在一般情況下使用的是低空攝影測量技術，這種技術可以獲得非常清晰的地表地物影像，而且清晰的測量影像可以幫助我們分析數據，最后提供出一個非常好的影像效果。利用影像資料還可以提前幫助電力線路路徑規避障礙。

2 無人機攝影測量系統的組成

無人機攝影測量系統由無人機攝影測量的軟件、硬件兩部分組成。硬件系統包括無人機、機載設備、地面站和傳感系統。其軟件系統主要包括航線設計、飛行控制、遠程監控系統、航空攝影檢查以及數據處理等五部分，可以說無人機攝影測量系統的軟件系統不但實現了快速設計航線、航攝覆蓋檢查、數據實時傳輸，而且還有效地解決了程控平行飛行和程控姿態穩定的難點。無人機攝影測量系統的飛行平臺是無人駕駛飛行器，具有高分辨率的遙感設備作為記載傳感器，低空高分辨率遙感數據作為應用目標，主要用來快速獲取及處理地形數據。

3 無人機航空攝影測量技術在電力工程測量中的應用

3.1 規劃所要測量的區域

對某一個電力工程項目進行測量準備階段，工作人員需要做好的第一要務就是將所需要測量的區域進行規劃，確保測量范圍正確，不存在遺漏，也不超過工作任務量，利用無人機航空攝影測量的同時，操作無人機飛行在規劃好的測量范圍中，從而保證獲得更加精準的拍攝圖像。例如測量發電廠，我們使用無人機航空攝影測量技術進行測量，就要使用無人機沿著規劃好的區域飛行，從而獲得電廠的測量圖像，之后就可以利用無人機拍攝的圖像進行詳細的測量工作。

3.2 關于航帶規劃的設計

因為無人機在空中飛行時間最長為一個小時，所以要將時間嚴格控制好。我們進行拍攝的過程中，需要提前將航帶規劃工作做好。這樣的情況下，設計好無人機起飛降落的位置和有關的飛行架次，同時在測量區域將飛行航帶設計好。利用無人機的便捷性，準備充足的電池來更換以達到每天所測區域的航攝完整性。

3.3 像控點布設和量測

因為在很多測量區會出現樹木茂盛的山地、池塘等很難查找明顯特征點的地方，若是先進行拍攝，然后再在這些影像上進行控制點的尋找，不單單很難尋找到足夠多的控制點，另外也很難保證這些點的分布情況，所以，本文首先需要根據線路路徑情況在地圖上對控制點的分布情況進行設置，在航拍前進行這些控制點的布設，在平地上首先進行穩定地面噴漆，做好十字形的標志。當控制點在植被覆蓋比較茂盛的地方，需要在草地上進行白色塑料袋的布局。在這些塑料袋上進行十字標志的噴涂。在外業制作控制點標識的過程中，還需要對這些控制點進行GPS定位，這種人工制作控制點的辦法，可以有效保證整個控制點的數量，而且分布情況相對比較均勻。

3.4 數據格式轉換

在獲取航拍數據后，利用專業的數據處理軟件對數據進行處理，軟件平臺為PHOTOSACN和CASSANDRA的基于序列影像的場景快速三維建模以及測量軟件，該軟件利用無人機拍攝的圖像，直接構建目標區域的三維模型，并提供多種量測功能。軟件主要功能如下：無需人工干預，系統可以根據航拍圖像自動完成三維建模任務。與激光雷達測距方法相比具有成本低廉，運行速度快（可以達到準實時）、自動化程度高等特點。能夠精確獲取場景尺寸、高程、距離以及面積等信息。系統可擴展性好，可以與現有任何具有圖像采集功能的無人飛行設備配合工作。

3.5 設置測量區域外的控制點

為了將測量工作的精準性進一步的提高，我們不但要在所需要測量的地方進行區域測量控制網的建立，同時還需要在測量區域外設置控制點。現實的電力工程測量工作當中，需要在測量的區域之外設定必要的控制點，保證無人機在航空拍攝的過程中可以根據這些控制點進行拍攝工作，更好的保證拍攝范圍的全方位和精準性。此外，確保無人機拍攝范圍精準的基礎上，還要盡量的確保影響更加清楚，測量更加準確。

4 結語

總而言之，通過對上述內容的研究可以知道，利用無人機航空攝影測量技術對電力工程進行測量，可以從最大程度上降低人力物力使用量，與此同時，保證所拍攝的攝影和一般測量技術比較更加真實、準確、可靠。同時利用無人機航空攝影進行測量，測量耗時短、投資成本小。未來的時間里，無人機將會有一個良好的續航能力，要比目前的續航能力強很多，還會變的更加智能化，同時所搭載的攝影機也能夠更加的先進，我們可以使用先進的攝影機獲取更加清晰的圖像，工作人員可以更加清晰的辨別圖像，從而我們在電力工程測量中獲得更加準確的數據，測量結果也更加可靠。研究表明，電力工程中利用無人機航空攝影測量技術在未來的發展形勢一片大好。

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