陳斌

摘 ? 要：現(xiàn)代化遙感技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，使得無(wú)人機(jī)在各行各業(yè)中的應(yīng)用程度不斷提升，也在許多工程領(lǐng)域發(fā)揮了不可或缺的作用。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)指的是在1000m以下的航程中，利用無(wú)人機(jī)的數(shù)字化航空攝影技術(shù)將地面情況進(jìn)行拍攝和反饋，可以在應(yīng)急救災(zāi)、文物考古、工程建設(shè)等方面發(fā)揮十分重要的作用。飛行平臺(tái)、飛行導(dǎo)航、飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的主要依托，在水利工程測(cè)量的過(guò)程中也有著十分重要的應(yīng)用，水利測(cè)量的效率和精度可以進(jìn)一步進(jìn)行提升，應(yīng)用方面的實(shí)際價(jià)值也十分廣泛。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);低空攝影測(cè)量技術(shù);水利工程;測(cè)量

1 ?引言

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，根據(jù)駕駛方向的不同和測(cè)量應(yīng)用能力的不同上進(jìn)行不同方面、不同層次的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的工作，目前的測(cè)量技術(shù)上可以進(jìn)行具體地理數(shù)據(jù)的獲取，但是衛(wèi)星檢測(cè)技術(shù)不能在回歸周期、飛行高度方面進(jìn)行及時(shí)、和全方位的相應(yīng)。另外，有人機(jī)系統(tǒng)需要在人工控制的情況下進(jìn)行實(shí)際的操作，測(cè)量的成本也就大大提升，而無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)則具有更高的靈活性和更低的成本，使得測(cè)繪技術(shù)有了更大的提升。

2 ?無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)是一種小型的可以遙控的飛機(jī)，飛機(jī)上搭載了具有較高分辨率的攝像頭，將飛機(jī)飛行過(guò)程中的事物進(jìn)行拍攝，從而將圖片或者是數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的反饋。利用了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和遙感技術(shù)對(duì)于其進(jìn)行控制，無(wú)人機(jī)的飛行高度可以到達(dá)至少離開(kāi)地面300m的位置上，工作人員在地面上進(jìn)行相應(yīng)的操作，增加了拍攝的精度。無(wú)人機(jī)將拍攝和獲取的數(shù)據(jù)記錄在光柵影像中，然后傳輸?shù)诫娔X中，電腦可以進(jìn)行后續(xù)的應(yīng)用和處理。這個(gè)過(guò)程在目前許多工程和工作中有著快速的應(yīng)用，尤其是無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程的測(cè)量中有著更好的應(yīng)用。因?yàn)樗こ痰奶厥庑?，進(jìn)行實(shí)地測(cè)量工作的難度和人為測(cè)量的危險(xiǎn)程度都比較大， 而利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空拍攝的工作能夠保證水利工程的順利進(jìn)行，有助于更為精準(zhǔn)的工作。

3 ?使用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的流程

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)主要分為了控制測(cè)量、低空攝影測(cè)量、業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)處理、生產(chǎn)產(chǎn)品等四個(gè)步驟進(jìn)行，在整個(gè)流程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是包括了相機(jī)檢校、航線設(shè)計(jì)、圖像處理、量測(cè)影響、空三加密、提取DEM、生成DEM，以及生產(chǎn)DLG幾個(gè)部分。在相機(jī)檢校的過(guò)程中主要是進(jìn)行鏡頭松動(dòng)和空三精度方面的控制工作，由專業(yè)的檢校單位對(duì)于這部分進(jìn)行工作，從而保證技術(shù)使用的精準(zhǔn)性。航線設(shè)計(jì)的工作通過(guò)無(wú)人機(jī)的自帶軟件對(duì)于航線進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，尤其在飛行的姿態(tài)方面進(jìn)行控制。圖像處理的工作則是利用影響處理的軟件對(duì)于高清的相片進(jìn)行處理的工作，尤其是對(duì)于色彩方面進(jìn)行處理。量測(cè)影響主要是在專業(yè)的軟件中進(jìn)行同名點(diǎn)的匹配工作，空三加密是根據(jù)少量的野外控制點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)控制點(diǎn)的加密，保證位置的精準(zhǔn)性。

水利工程中對(duì)于地理地勢(shì)環(huán)境比較復(fù)雜的區(qū)域，人工測(cè)量的工作難度非常大，而無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)就有著比較好的應(yīng)用，在必要數(shù)據(jù)的獲取過(guò)程中可以更加精準(zhǔn)的進(jìn)行，使得原本人工測(cè)量工作的精準(zhǔn)性進(jìn)行提升，危險(xiǎn)性得到了控制，保證了水利工程施工過(guò)程中的人員安全。將無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在水利工程測(cè)量的過(guò)程中，施工和設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化程度進(jìn)行了提升，也將施工進(jìn)度進(jìn)行了保證。在具體的測(cè)繪工作的過(guò)程中，帶有高分辨率的攝像頭進(jìn)行無(wú)人機(jī)的操控，在指定的高度與位置上進(jìn)行了相關(guān)地形地貌、地質(zhì)情況、水流情況進(jìn)行分析，然后控制無(wú)人機(jī)回到指定的位置，將其中的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理的工作，形成完整的測(cè)繪成果圖，也就可以為水利項(xiàng)目的進(jìn)行起到保證性的作用。

4 ?無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 ?控制測(cè)量中的應(yīng)用

在水利項(xiàng)目中應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)就需要做好先行的影像控制工作，然后開(kāi)展航測(cè)工作。第一，在工作的過(guò)程中根據(jù)測(cè)繪對(duì)象的基本情況，進(jìn)行坐標(biāo)的設(shè)置工作，使用四等面進(jìn)行高程的控制，然后將3個(gè)C級(jí)平面控制點(diǎn)和2個(gè)Ⅱ級(jí)的高程點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，在整體區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行8個(gè)控制樁設(shè)置。第二，在具體的測(cè)量的環(huán)節(jié)中，要在相應(yīng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行同步和異步的操作，監(jiān)測(cè)點(diǎn)和測(cè)量斷面都需要進(jìn)行參數(shù)的測(cè)量。

4.2 ?航空攝影的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)目前主要的設(shè)備是大疆無(wú)人機(jī)，在其中需要進(jìn)行航高、航線、飛行數(shù)據(jù)等方面的布置工作，然后將測(cè)量工作的精準(zhǔn)性進(jìn)行提升。設(shè)計(jì)航線的過(guò)程中需要將控制軟件進(jìn)行深度的利用，做好航向的定向重疊的設(shè)置工作，充分考慮到飛行的安全和飛行的特殊性，將區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)法進(jìn)行科學(xué)的布局。一般而言，區(qū)域內(nèi)的布設(shè)控制點(diǎn)的數(shù)量為23個(gè)左右，布控點(diǎn)的設(shè)置需要在平坦的位置進(jìn)行，避免比較顯眼的突出的事物，使得無(wú)人機(jī)拍攝和處理工作更加的方便。

4.3 ?無(wú)人機(jī)采集影響的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)中，需要利用以下幾個(gè)技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：第一，影像糾偏處理技術(shù)，由于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)采集到的影像會(huì)受到地面高度差和拍攝角度的影像，直接進(jìn)行使用將受到畸形的影響，尤其是在相片的邊緣位置，無(wú)法進(jìn)行清晰的辨認(rèn)。因?yàn)閳D像上的每一個(gè)點(diǎn)都具有著不同的拍攝比例，因此拍攝圖片需要進(jìn)行影像糾偏處理的工作，通過(guò)相機(jī)內(nèi)方位元素進(jìn)行計(jì)算和相應(yīng)的分析工作，做好相片變形的處理工作，從拍攝圖像的正中心開(kāi)始將投影的圖像進(jìn)行處理。第二，空三加密處理技術(shù)，在當(dāng)前的應(yīng)用過(guò)程中空三加密的軟件處理的步驟基本相同，包括了在其處理的過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化步驟的處理工作，將整體的圖片精準(zhǔn)度進(jìn)行提升。第三，DLG生產(chǎn)技術(shù)。此技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，是將數(shù)字線畫(huà)圖生產(chǎn)，也是無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)最終呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)成果。在其中需要利用專業(yè)化的軟件進(jìn)行DEM、DOM數(shù)據(jù)的生成，也在此基礎(chǔ)之上將三維的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行深度的捕捉，實(shí)現(xiàn)同步生產(chǎn)的工作。

4.4 ?水利工程測(cè)量的外業(yè)調(diào)查調(diào)繪技術(shù)

（1）建筑物測(cè)量，水利工程測(cè)量的過(guò)程中，利用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)可以對(duì)于工程中一些重要的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充性的測(cè)量，提升測(cè)量工作的精度，滿足實(shí)際工程的要求。例如，在水庫(kù)壩頂高程等重要的位置進(jìn)行測(cè)量。（2）在地形圖繪制的過(guò)程中，可以結(jié)合專業(yè)化的軟件進(jìn)行影像的拼接的工作，對(duì)于測(cè)量區(qū)域內(nèi)的事物和相關(guān)的地形中，做好建筑物屬性、通訊電力設(shè)置、電力線路、道路、交通設(shè)施等實(shí)際的測(cè)量工作，以為后期的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.5 ?無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

使用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行水利工程測(cè)量的過(guò)程中，由于無(wú)人機(jī)是在低空飛行的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，因此需要避開(kāi)軍事區(qū)域和民航取區(qū)域。而在實(shí)際的工作過(guò)程中，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)使用過(guò)程中和專業(yè)的測(cè)繪隊(duì)伍中，都會(huì)與保險(xiǎn)公司進(jìn)行相應(yīng)的合作，給予一定的保護(hù)，降低使用過(guò)程中的安全損失，降低不必要的損失。

5 ?結(jié)論

綜上所述，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的飛速發(fā)展，給我國(guó)水利工程中更為精準(zhǔn)化的測(cè)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。無(wú)人機(jī)的使用使得原本具有一定危險(xiǎn)性和難度，無(wú)法保證施工人員的安全，無(wú)人機(jī)技術(shù)使得人員安全得到了保證。但是在目前的發(fā)展過(guò)程中而言，無(wú)人機(jī)技術(shù)相對(duì)而言不夠成熟，無(wú)人機(jī)操作水平、無(wú)人機(jī)運(yùn)行的外界環(huán)境，都無(wú)法發(fā)揮真正的優(yōu)勢(shì)，還需要進(jìn)行不斷地探索和提升。不斷地進(jìn)行無(wú)人機(jī)應(yīng)用條件的改善，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)水利工程質(zhì)量的提升。

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