無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

蘆鐘海

（江蘇省地礦局第二地質大隊，江蘇 常州 213000）

1 測繪工程中無人機遙感測量技術的實踐意義

遙感和攝影測量是現階段基坑測量工程中常用的監測技術，與傳統測量手段相比，在一定程度上不僅確保了測量數據的精準度，與此同時也保證了工程建設的安全性、穩定性和合理性，最終為預期建設作業目標的達成奠定了良好基礎。經大量調研數據分析可知，三維遙感和近景攝影是近年來建筑企業為改善當前地質勘查作業現狀而研發的一種現代化技術手段，將其應用到測繪工程監測作業中，通過對比多維度數據顯示了細節特征，確保了監測數據的精準度；通過以立體角度對地質對象實況進行觀察，可幫助施工單位獲取作業的相關信息；通過將監測數據也空間點相對應，在實現數據科學化處理的基礎上為后期施工作業的順利開展奠定了良好基礎[1]。

在信息化產業時代背景下，無人機攝影測量技術作為一種現代化測量技術手段，是以無人機為飛行平臺，以高分辨率數碼相機為傳感器，通過控制無人機來獲取相關數據。與傳統遙感攝影技術相比，無人機遙感不僅改善了攝影對于天氣較強的依賴性，此外還簡化了任務手續、降低了測繪成本、縮短了測量周期，機動性強、維護操作簡便以及低空分辨率高是其顯著優勢，由此被廣泛應用于城市規劃和項目建設中。就目前來看，在現階段無人機遙感攝影技術廣泛應用的新市場經濟常態下，數據處理的高效便捷性也是低空無人機航拍攝影技術的主要應用優勢，具體而言其數據處理流程如下。（圖1）[2]。

2 無人機遙感技術在測繪工程中的實踐應用

2.1 準備相關資料來處理數據

在測繪工程監測作業過程中，由于基坑作業的復雜度，因此為確保遙感技術應用效益的最大化發揮，基層產業機構和相關部門在具體操作過程前，需搜集和整理工程項目涉及的各項數據資料，為后期各項作業的順利開展奠定良好基礎。在對數據進行處理時，為確保數據處理的準確性、科學性和有效性，相關部門工作人員再具體操作時，需做好如下工作，即一方面通過掃描各種不同類型的圖紙獲得矢量化數據，并根據具體情況完成相應賦值；另一方面在轉化矢量數據時，工作人員需對矢量數據格式進行統一化調整，由此在妥善處理投影變換和拓撲關系的基礎上，建立精準地遙感模型[3]。

圖1 無人機數據處理工作流程

2.2 做好地質建模提高監測精準度

在當前測繪作業過程中，由于受地質、地形的影響，遙感技術在應用過程中其監測數據或多或少都將受到一定影響，而為有效解決上述問題，基層產業機構和相關部門需在結合當地地質相關資料的基礎上，做好地質建模工作，以此在妥善處理監測過程中各種問題的同時，進一步提升工程監測數據的精準度和可靠性，最終為三維數據庫的建立和完善奠定良好基礎。在測繪過程中，遙感技術在應用過程中國會產生大量數據，為此要想確保數據處理的精準度，相關部門需對不同軟件進行合理化應用，由此在合理切換各項數據信息格式的基礎上，為最終監測數據的準確獲得打下堅實基礎。

3 無人機遙感測量技術在測繪工程中的實踐應用

3.1 無人機平臺與載荷

在信息化產業時代背景下，“互聯網+”技術的廣泛應用，在提高礦山作業質量和效率的基礎上，將其應用于礦山信息采集中，從某方面而言在規避各類設備安全事故發生的同時，也極大地降低了企業運行風險，最終為企業可持續發展目標的實現奠定了良好基礎。就目前來看，在礦區線狀地物測量中，低空無人機攝影測量技術的不斷發展和廣泛應用，為預期作業目標的達成創造了良好條件，與此同時與傳統測量技術相比，低空無人機測量技術在具體應用時，固定翼和多旋翼平臺的使用，有效地補充了傳統攝影測量技術應用的不足，此外由于大疆無人機的卓越性能，在進行應用時基層產業機構和相關部門需根據具體測繪作業要求，需選擇合適的平臺和載荷，以此確保測量作業的有效性。

3.2 航線設計與規劃

在低空無人機測量技術應用過程中，航線設計與規劃的科學性、合理性和有效性與否，在很大程度上對測量數據的精準度具有重要影響，故此在使用低空無人機測量技術時，相關部門需經現場踏勘后參照低空數字航空攝影規范確定重疊度，而后在參照礦區線狀地物的整體分布特征，對低空無人機的起落點和航線方向進行合理化設計，以此在確保測量數據精準度的基礎上，為后期數據的合理化應用奠定良好基礎。

3.3 輔助數據的獲取

簡單來講，所謂的“輔助數據”其實就是外業工作時布設地面控制點和檢核點，在采礦作業過程中，輔助數據的精準度與否，對采礦作業質量和效益而言具有重要影響。在進行輔助數據采集過程中，為保證采集作業的有效開展，確保數據的準確性，基層產業機構在使用低空無人機測量技術時，測量工作人員需在綜合考慮礦區線狀地物整體分布特征的基礎上，將地面控制點均勻布設到指定位置。

3.4 數據的處理

在低空無人機測量技術應用過程中，數據處理工作對測量技術應用成效具有直接影響，而隨著近年來測量技術應用范圍的不斷擴大，為確保信息處理的有效性和科學性，在對數據進行處理時，為從根本上提高處理質量和處理精準度，工作人員可采取運動回復結構算法，并通過將其與計算機視覺與攝影測量學原理相結合，從而確保低空無人機測量技術在使用時，即使缺少相機檢校參數和飛行姿態信息，也能建立較為精準的三維模型來校正數據，滿足后期工程的制圖要求。經大量調研數據分析可知，在進行礦山開采作業過程中，測繪數據的精準度從某方面而言不僅與工程開采質量和開采效率息息相關，與此同時更與國家整體發展存在一定的內在聯系，而要想推動國家和社會的可持續發展，在低空無人機測量技術應用過程中對測繪制圖精準度進行系統化剖析是極為必要的。

3.5 測繪中的具體應用

就目前來看，在進行測繪工程監測過程中，其監測內容主要包括環境監測、維護結構監測以及支撐結構監測等，監測數據的精準度對于后期工程施工作業以及整體工程施工質量和施工效益而言具有重要影響，故此為達到預期施工目標，在應用攝影監測技術時相關工作人員需做好如下工作，即：

其一，合理設置監測基準點。在攝影監測技術應用過程中，通過上述分析可知，基坑變形問題的存在在一定程度上對測繪質量和監測效率而言具有極為不利的影響，在具體應用過程中為保證技術應用效益的最大化發揮，基層產業機構和相關主管部門工作人員需合理設置監測基準點。通常來講，在基準點設置過程中，為便于工作人員進行監測和拍攝，監測點通常設置成一條直線，與此同時為提高測量精度，在基準點埋設過程中，基層產業機構和相關部門工作人員需將對中裝置與基準點共同進行埋設，并且埋設過程中的誤差值控制在0.1mm 中。除此之外，在攝影監測技術使用過程中，為降低監測工作人員的工作強度，在日常監測時工作人員可將攝影檢測機器至于觀測墩上，而為了確保監測數據的精準度，觀測墩在進行澆筑時，需將其設置在基坑一側，與連線近似平行處；

其二，合理設置變形監測點。在進行變形監測點設置過程中，其位置設置的科學性、合理性與否，在很大程度上對監測數據結果的精準度具有重要影響，而近年來隨著測繪作業量的持續增加，為提高檢測結果的精準度，變形監測點在設置時，除了保證監測點在同一直線以及均勻分部外，也可以采用強制對中墩提高測量精度。除此之外，在進行變形點監測設置過程中，為了確保設置的合理化、科學性，監測部門的工作人員在將覘板安裝在變形監測點后，在拍照前先采用TCA2003 瞄準棱鏡，保證攝影基線不變的情況下，然后在分析移動量，得到監測點的水平位移，以此來保證監測數據結果的準確性。

4 結語

簡而言之，測繪工程作為建筑工程的基礎工程，近年來伴隨項目工程規模和數量的持續增加，如何確保基坑作業落實到位，是現階段推動國家可持續發展的重要戰略基礎，而測繪作業的有序開展，更能為后期工程整體施工的順利開展提供重要參考依照，為預期施工作業目標的達成奠定了良好基礎。