測繪工程測量具有非常強(qiáng)的專業(yè)性與綜合性特點,測量對象包括了地表各種地物、地貌以及地下地質(zhì)構(gòu)造、水文、礦藏等,面對的測繪環(huán)境差異巨大,因此對測繪技術(shù)有著十分嚴(yán)格的要求。在專業(yè)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的過程中,測繪工程測量技術(shù)已經(jīng)由傳統(tǒng)的測繪模式發(fā)展成信息化測繪,測繪技術(shù)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,且測繪精度大幅度提高。無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用,可以對待測量區(qū)域進(jìn)行全方位勘測,滿足工程建設(shè)的各種信息數(shù)據(jù)需求。目前無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效果,但同時也存在一定的局限性,還需要結(jié)合實際情況來對技術(shù)做更為深入的研究分析,爭取將其所具有的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
1. 測繪工程測量分析
測繪工程即通過測量空間、大地等各種信息,且繪制出相應(yīng)信息的地形圖。在大型工程建設(shè)前,均需要對現(xiàn)場進(jìn)行測量并繪制地形圖,同時與相關(guān)資料進(jìn)行聯(lián)系,作為工程投資決策制定的依據(jù),為工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計提供支持。一般來講測繪測量是被應(yīng)用到工程建設(shè)的整個過程中,對保證工程按照設(shè)計施工具有重要作用。并且,待工程建設(shè)完畢后依然需要進(jìn)行竣工測量,確認(rèn)所有環(huán)節(jié)均與設(shè)計一致,達(dá)到與預(yù)期效果相同的施工質(zhì)量。為滿足時代發(fā)展的需求,測繪工程測量工作的開展必須要加強(qiáng)對專業(yè)技術(shù)的研究,推動傳統(tǒng)測繪模式的轉(zhuǎn)變,爭取通過高新技術(shù)的支持,來做到高效率、高質(zhì)量以及高精度的測量,為工程建設(shè)提供可靠支持。目前我國測繪工程測量工作已經(jīng)實現(xiàn)了信息化測繪,測繪精度大幅度提升。尤其是在無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的支持下,可以更大程度上做到區(qū)域內(nèi)全方位測繪測量,獲取更加全面、詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用優(yōu)勢越來越明顯,但是在技術(shù)上依然存在部分缺陷,包括容易受外界因素干擾、測量數(shù)據(jù)處理功能不足等,還需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做更進(jìn)一步的研究分析,爭取可以為測試工程提供更加有效的支持,滿足社會發(fā)展基本需求。
2.無人機(jī)遙感技術(shù)特點
①監(jiān)測范圍廣
作為測繪工程測量的關(guān)鍵技術(shù)之一,為更好的適應(yīng)時代發(fā)展需求,滿足工程建設(shè)對測繪測量數(shù)據(jù)的要求,無人機(jī)遙感技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新,比較明顯的就是監(jiān)測的范圍更加廣泛,并且在持續(xù)不斷的擴(kuò)大。對于小范圍的物體檢測來講,無人機(jī)遙感技術(shù)已經(jīng)足以滿足測繪測量要求,可獲得比較優(yōu)化的監(jiān)測結(jié)果,并且測量范圍具有非常高的可伸縮性與可控性。在測繪工程測量中,可通過三維的形式來展現(xiàn)被測區(qū)域,為測繪測量工作人員提供更加直觀的監(jiān)測方法,提高檢監(jiān)測綜合效果。
②檢測率高效
應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測繪工程測量,可以有效保障較高的檢測率,尤其是針對部分緊急的測量內(nèi)容,相比傳統(tǒng)測量模式無人機(jī)遙感技術(shù)的效率更高,各種不良連鎖反應(yīng)的發(fā)生率更低,保證整個測繪測量過程的規(guī)范性與高效性,提高測量結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性,滿足緊急事件應(yīng)對要求。另外,在遇到狹小、不方便進(jìn)去區(qū)域的測繪測量,通過無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)廣闊地理空間的監(jiān)測,提高測繪測量的適應(yīng)性,確保監(jiān)測結(jié)果與當(dāng)?shù)貙嶋H情況更加符合。并且,基于無人機(jī)遙感技術(shù)的三維仿真模擬技術(shù),可以進(jìn)一步提升監(jiān)測畫面的直觀效果。
③數(shù)據(jù)處理快
無人機(jī)遙感技術(shù)配備了架高分辨率的數(shù)碼轉(zhuǎn)換器以及數(shù)據(jù)處理器,這樣就確保測繪工程測量到的數(shù)據(jù)信息具有更高的分辨率,目前無人機(jī)拍攝的影片分辨率可以達(dá)到0.1~0.5m范圍。并且在數(shù)據(jù)處理器的支持下,可以對無人機(jī)拍攝采集到的圖片轉(zhuǎn)換成人們所需的數(shù)據(jù),并將處理結(jié)果反饋給控制端。無人機(jī)遙感技術(shù)在對目標(biāo)區(qū)域測繪測量時,除了信息數(shù)據(jù)的處理效率和分辨能力突出外,還可以更大程度上保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,為測繪工程提供更加可靠的支持。
3.無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
無人機(jī)技術(shù)日益成熟,各個國家對其的重視度在不斷地提高,現(xiàn)在該項技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到多個領(lǐng)域中,且獲得了良好的應(yīng)用效果。各項性能越來越完善的無人飛行器逐漸向國外高端市場出口,對不同領(lǐng)域的應(yīng)用具有較高的適應(yīng)性。其中,低空遙感技術(shù)是一種相對新型的遙感技術(shù),對無人機(jī)裝配航空攝影機(jī),實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)場實際情況的勘測,并通過IMU/GPS自動導(dǎo)航,可以滿足1000m內(nèi)低空遙感測量,在實際應(yīng)用中突出了其所具有的高效率、高靈活性、高準(zhǔn)確率以及低成本等多個方面的優(yōu)勢,確保全面準(zhǔn)確的獲取地理信息數(shù)據(jù)過。無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量作業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯,足以應(yīng)對應(yīng)急救災(zāi)、市政建設(shè)、突發(fā)事件處理、地質(zhì)勘查、國土資源勘測、礦山監(jiān)測以及環(huán)境污染治理等多方面的應(yīng)用需求。
但是從專業(yè)角度分析,無人機(jī)遙感技術(shù)在實際測繪中的應(yīng)用依然存在諸多不足,可以從以下幾個方面分析:第一,鑒于無人機(jī)體型以及重量較小的特點,除了必備的系統(tǒng)之外,基本上不會安裝配置其他的物品。重量小、體型輕便可以說是無人機(jī)的優(yōu)勢,但同時也存在一定缺陷,尤其是在高空開展區(qū)域監(jiān)測時,高空氣流將會對無人機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,情況嚴(yán)重的甚至?xí)斐蔁o人機(jī)的損壞。無人機(jī)受氣流影響運(yùn)行不穩(wěn)定,所采集到的信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度以及清晰度無法保證。第二,受技術(shù)限制普通的無人機(jī)所安裝的傳感器精度并不高,這就導(dǎo)致測量采集的圖像或影像信息精度不夠,無法作為高精度測繪工程項目的數(shù)據(jù)支持,只會造成時間精力的浪費(fèi)。第三,基于無人機(jī)的測繪測量,需要通過專業(yè)人員的操控,控制無人機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這不僅對無人機(jī)計算機(jī)技術(shù)和GPS定位系統(tǒng)具有較高的依賴性,并且在很大程度上還會受操控人員技能水平的影響。
4.無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用要點
①科學(xué)設(shè)置測量網(wǎng)
科學(xué)設(shè)置測量網(wǎng),保證測量網(wǎng)具有較高精度,目前所應(yīng)用的無人機(jī)遙感技術(shù)可以將測量精度控制到毫米,測繪信息精確度更高。無人機(jī)遙感測繪系統(tǒng)配置的GPS技術(shù)分為靜態(tài)差分技術(shù)與動態(tài)差分技術(shù)兩種,對于靜態(tài)差分技術(shù)的應(yīng)用,可以建立基站對測繪測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確保定位的準(zhǔn)確性;動態(tài)差分技術(shù)屬于載波相位差技術(shù),可以完成坐標(biāo)的準(zhǔn)確定位。另外,如果在工程建設(shè)過程中遇到地基開裂或梁體結(jié)構(gòu)變形等問題,通過應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)來設(shè)置測量網(wǎng),通過對工程結(jié)果實際狀態(tài)的全方位監(jiān)測,可以更加及時地發(fā)現(xiàn)問題,且無人機(jī)系統(tǒng)配置的GPS技術(shù)可及時將相關(guān)問題上報給控制中心,確保問題能夠及時得到解決。
并且,無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用時,系統(tǒng)內(nèi)配置的GPS技術(shù)可以實現(xiàn)與測繪工程實體的有機(jī)連接,以此來完成工程施工現(xiàn)場的全面監(jiān)測,當(dāng)工程出現(xiàn)施工變更情況后,可以基于GPS技術(shù)的監(jiān)測信息為施工方案的調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。通過GPS技術(shù)的支持,可以對工程當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、溫度以及濕度等條件進(jìn)行有效監(jiān)測,然后將其用作為施工方案編制的指導(dǎo)依據(jù),尤其是某一方面或多方面條件發(fā)生變動后,可及時做出相應(yīng)調(diào)整,提高施工方案的科學(xué)性與可行性。在應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測繪工程測量時,工作人員需要合理利用GPS技術(shù)對工程當(dāng)?shù)貧庀笮畔⑦M(jìn)行收集,并通過對數(shù)據(jù)信息的分析,確認(rèn)此方面因素是否會對工程建設(shè)產(chǎn)生干擾,及時對施工方案做出調(diào)整。
②GPS測繪技術(shù)應(yīng)用
在外業(yè)測繪中GPS技術(shù)也起到了重要作用,通過其可以對工程施工現(xiàn)場各施工點進(jìn)行準(zhǔn)確定位,提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在工程正式測量前,需要對現(xiàn)場做系統(tǒng)的勘察,合理確定關(guān)鍵測量點位置,并做好標(biāo)記,為后續(xù)的測繪測量工作做好準(zhǔn)備。另外,需要按照要求將無線GPS設(shè)備安裝就位,提高天線基座的穩(wěn)定性,保證信號接收無異常,對工程施工現(xiàn)場做全方位監(jiān)測。
③各項技術(shù)有效融合
無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中應(yīng)用,可以得到精確度和清晰度較高的測量信息,切實滿足測繪需求。例如在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用,通過無人機(jī)遙感技術(shù)可有效確定施工基礎(chǔ)點,且各點進(jìn)行交會,形成一種網(wǎng)狀的測繪結(jié)果,確保每個網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)均具有較高的精確度。而在面對現(xiàn)場條件復(fù)雜的測繪區(qū)域時,可以將無人機(jī)遙感技術(shù)與信息技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,通過計算機(jī)軟件的合理應(yīng)用,制作與現(xiàn)場一致的三維模型,在此基礎(chǔ)上來收集各重要信息,并做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析,繪制出完整的圖紙。并且,通過與信息技術(shù)的融合,還可以實現(xiàn)測繪測量數(shù)據(jù)的共享,提高數(shù)據(jù)信息的利用率。測繪測量數(shù)據(jù)信息的可靠性與精確性可以說是衡量所用測繪技術(shù)方法有效性的重要指標(biāo),一般對于較大范圍的測繪區(qū)域,應(yīng)重視GPS技術(shù)的應(yīng)用,建立CORS站,實時采集測繪區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,為圖紙的繪制提供數(shù)據(jù)支持,并且在發(fā)現(xiàn)問題后更便于修改調(diào)整。
5.無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用注意事項
①拍攝影像資料
無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用越來越成熟,逐漸積累了一定的經(jīng)驗,可以作為后續(xù)工程測繪測量的指導(dǎo)依據(jù)。一般在正式測繪測量前,需要由經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員就本次內(nèi)容做全面且詳細(xì)的分析討論,根據(jù)現(xiàn)場實際情況規(guī)劃出合理科學(xué)的飛行路線,且要提前對無人機(jī)進(jìn)行試飛,盡量排除各方面帶來的干擾,確保可以拍攝到清晰準(zhǔn)確的影像資料。對待測繪區(qū)域的地形以及氣候條件等進(jìn)行綜合判斷,合理選擇飛行平臺進(jìn)行試飛,比較后確定最適合測繪區(qū)域的飛行平臺,為正式測繪測量打好基礎(chǔ)。無人機(jī)在飛行過程中像幅不大,但是旋偏角較大,相比傳統(tǒng)獲取影像資料的方法,無人機(jī)測繪具有一定差異。為保證影像資料拍攝的高質(zhì)量,達(dá)到工程測繪標(biāo)準(zhǔn),可以提前根據(jù)無人機(jī)拍攝特點,在空中對其進(jìn)行定位。需要安排操作經(jīng)驗豐富且技能水平較高的專人負(fù)責(zé),根據(jù)空中拍攝要求,完成對無人機(jī)的操控。影像資料在獲取的過程中,受個人技術(shù)影響較大,如果無人機(jī)操作失誤,導(dǎo)致影像資料不完整,甚至與實際情況相差甚遠(yuǎn),必定會影響到測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。現(xiàn)在很多測繪工程測量均需要應(yīng)用的三角測量拍攝技術(shù),可以良好地保證了測繪區(qū)域的全面性。或者是應(yīng)用轉(zhuǎn)彎緩沖等技術(shù)作為支持,也能夠保證影像資料的質(zhì)量符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
② 測繪信息采集
通過無人機(jī)遙感技術(shù)的支持來實現(xiàn)測繪工程測量數(shù)據(jù)信息的采集,是現(xiàn)在比較常用的一種方法,但是嚴(yán)格來講其并非全自動化,還需要人工支持。以目前的技術(shù)水平來講,并不能夠完全確定采集到的測繪信息符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),還需要采取人工篩查的方式作為補(bǔ)充,將所有不合格的信息全部剔除,只保留合格的信息,作為測繪測量的最終結(jié)果。無人機(jī)遙感技術(shù)與人工作業(yè)的有效結(jié)合,可以保障測繪信息及時可靠地傳輸給控制端,作為后續(xù)規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)。完成測繪區(qū)域信息的采集后,還要進(jìn)行無人機(jī)單一模式定向操作,對所得數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的分析,以此來判斷無人機(jī)航行路線是否與設(shè)定一致,如果偏差超出允許范圍則需要重新判斷測繪數(shù)據(jù)的可用性。只有通過路線驗證無誤的無人機(jī)對應(yīng)的測繪數(shù)據(jù)信息才能夠使用,確保測繪影像、圖像信息的精準(zhǔn)性。
在面對不同的采集對象時,無人機(jī)遙感技術(shù)所適用的方法存在一定差異,最為常見的就是手動采集以及自動化加密。應(yīng)用手動采集的方式測繪測量,即基于無人機(jī)遙感技術(shù)來將記錄到的測繪信息反饋給控制端,然后由專人按照要求標(biāo)準(zhǔn)有目的性以及有針對性的對所有測繪信息進(jìn)行檢閱和挑選,將有用達(dá)標(biāo)的信息提取出來。而自動化加密是無人機(jī)的一種保護(hù)信息安全的機(jī)制,直接被涉及到無人機(jī)的內(nèi)置系統(tǒng)內(nèi)。正常情況下,無人機(jī)完成測繪測量后獲得的數(shù)據(jù)信息,并不會實時傳輸給控制端,則是先存儲到系統(tǒng)內(nèi),最后通過權(quán)限驗證后做統(tǒng)一傳輸。在這種情況下,就可以避免其他人竊取無人機(jī)所獲得的測繪信息,提高測繪信息的安全性。
③測繪信息處理
以往在進(jìn)行測繪工程測量時,數(shù)據(jù)采集以及圖像排列為規(guī)則排列方式,無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用則產(chǎn)生了較大的差異。因為無人機(jī)測繪測量過程中并不是按照直線的方式飛行,而是需要根據(jù)地勢地形特點做出相應(yīng)角度的調(diào)整,確保測繪信息的完整性與精確性。但是在無人機(jī)轉(zhuǎn)變方向的階段,所拍攝到的圖像就會產(chǎn)生重影,無法直接作為測繪信息使用,還需要做進(jìn)一步的處理。一般是選擇將數(shù)碼相機(jī)安裝在無人機(jī)上,但是并不固定鏡頭角度,以自動變焦鏡頭為宜。當(dāng)無人機(jī)需要做俯沖或其他轉(zhuǎn)變角度的動作時,自動變焦鏡頭可以跟著轉(zhuǎn)動,有效地避免了拍攝圖像重影的問題。并且,所應(yīng)用的自動變焦鏡頭可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況對拍攝參數(shù)以及焦距做出自動調(diào)整,足以滿足各種飛行條件,即便是高速飛行狀態(tài)下,同樣能夠保證所拍攝圖像的清晰度與精準(zhǔn)度,可以達(dá)到測繪要求。
④低空作業(yè)要求
面對不同測繪區(qū)域時,需要綜合現(xiàn)場各種條件確定測繪測量方法,并確定無人機(jī)遙感測繪測量的注意要點,以免受到外部因素的干擾,保證測繪測量結(jié)果的可靠性。一般對于地形或氣候條件比較復(fù)雜的區(qū)域,并不適合采取高空飛行拍攝的方法,而是應(yīng)控制無人機(jī)采取低空作業(yè)的方式,確保拍攝圖像與影像的清晰度。并且,如果面對的是城建工程測量,也更適宜選擇無人機(jī)低空作業(yè),盡量避免其他建筑工程對測繪工程區(qū)域帶來的干擾,通過靈活規(guī)劃和操控,確保獲得測繪區(qū)域精確的測量數(shù)據(jù)。
6.結(jié)語
為進(jìn)一步提高無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用效率,首先需要確定無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,分析其在實際應(yīng)用中的應(yīng)用要點要求,且要注意對各干擾因素的有效控制,通過對各注意事項的有效控制,來保證測繪測量數(shù)據(jù)的精確性與可靠性,滿足工程建設(shè)需求。