公路測(cè)量中無(wú)人機(jī)測(cè)繪成果的應(yīng)用研究

陳洋 路振忠 趙峰 劉志偉

山東華岳勘察測(cè)繪有限公司 山東泰安 271000

現(xiàn)代無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)具有高靈活、適用范圍廣泛、檢測(cè)時(shí)間周期短和工作應(yīng)用成本低等優(yōu)勢(shì)，可優(yōu)化傳統(tǒng)測(cè)繪生產(chǎn)技術(shù)，可以適應(yīng)多種環(huán)境如小區(qū)域范圍快速成像。目前，我國(guó)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展好，已經(jīng)顯示出了獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)家重大工程項(xiàng)目檢測(cè)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)督和數(shù)字化城市建設(shè)、應(yīng)急救災(zāi)數(shù)據(jù)管理等多個(gè)方面。

1 無(wú)人機(jī)測(cè)繪概述

所謂無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，其主要指的是利用通信技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等多種技術(shù)結(jié)合，然后通過(guò)具有高分辨率的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)而來(lái)獲取具有高分辨率的公路實(shí)地照片，利用照片可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)實(shí)時(shí)且有效的分析。目前來(lái)看利用無(wú)人機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)我國(guó)的公路進(jìn)行測(cè)量可以為我們提供更為精細(xì)的數(shù)據(jù)，并且有效的促進(jìn)了這一技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展，幫助我國(guó)更好的提升這一技術(shù)，讓這一技術(shù)在其他的領(lǐng)域中也可以應(yīng)用，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)[1]。

2 無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 操作簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)空間環(huán)境要求不高，其可以實(shí)現(xiàn)低空飛行，該技術(shù)受到氣候環(huán)境影響小，且空域申請(qǐng)便利，可以在較為平整的路面實(shí)現(xiàn)起降功能，且在獲取航拍影像時(shí)候可不考慮飛行環(huán)境的影響。該技術(shù)對(duì)空間環(huán)境的要求以及氣象條件要求不高，可以切實(shí)解決人工勘測(cè)無(wú)法檢測(cè)的環(huán)境。多可應(yīng)用公路測(cè)量中的路線研究，地理勘測(cè)等。從無(wú)人機(jī)使用和后期檢測(cè)結(jié)果分析，無(wú)人機(jī)升空僅需要15分鐘，且針對(duì)任務(wù)要求可以獲得數(shù)十到兩百平米的航測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2 適應(yīng)于特殊地形測(cè)繪

我們國(guó)家面積遼闊，地形和氣候復(fù)雜，很多區(qū)域常年受積雪、云層等因素影響，導(dǎo)致衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的采集受一定限制。傳統(tǒng)的大飛機(jī)航飛國(guó)家有規(guī)定和限制，如航高大于5000m，這樣就不可避免的存在云層的影響，妨礙成圖質(zhì)量。另外還有一定的危險(xiǎn)，在邊境地區(qū)也存在邊防的問(wèn)題。對(duì)比之下，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)很好的解決了這些問(wèn)題，可及時(shí)控制航測(cè)結(jié)果，保證測(cè)繪成像質(zhì)量不受時(shí)間和空間限制，讓其成像質(zhì)量、精度和效果都大于飛機(jī)航拍[2]。

2.3 公路測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可以保證公路測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和精準(zhǔn)性。例如在偏遠(yuǎn)山區(qū)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)候，可以采用最快的速度獲得測(cè)繪資料，進(jìn)而應(yīng)用航測(cè)。為了保證航測(cè)技術(shù)的精度和質(zhì)量，要采用GPS測(cè)繪技術(shù)獲得區(qū)域內(nèi)標(biāo)志點(diǎn)精準(zhǔn)坐標(biāo)。無(wú)人機(jī)技術(shù)是借助通信技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)多項(xiàng)融合，通過(guò)高分辨率的數(shù)碼相機(jī)來(lái)獲得測(cè)量點(diǎn)實(shí)際路況，用數(shù)據(jù)分析的方式為檢測(cè)對(duì)象提供有相應(yīng)技術(shù)志誠(chéng)目前來(lái)看，無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)我國(guó)公路測(cè)量提供了有效的數(shù)據(jù)，且促進(jìn)我國(guó)公路工程建設(shè)發(fā)展質(zhì)量，合理運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，可而加強(qiáng)我國(guó)公路工程經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，簡(jiǎn)化測(cè)繪難度。

3 分析無(wú)人機(jī)技術(shù)在公路測(cè)量中的實(shí)操流程

3.1 施工前準(zhǔn)備

線控點(diǎn)布置和相機(jī)檢查校對(duì)是無(wú)人機(jī)技術(shù)航測(cè)前重要的技術(shù)，在實(shí)際的航測(cè)施工中，要先對(duì)無(wú)人機(jī)像控點(diǎn)進(jìn)行布置處理，且針對(duì)相機(jī)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)校對(duì)。其中像控點(diǎn)布設(shè)也就是在拍照前確定控制點(diǎn)位，為后期航測(cè)工作確定錨點(diǎn)。可見(jiàn)，無(wú)人機(jī)像控點(diǎn)布置較為靈活，可針對(duì)公路地段分別測(cè)繪，且測(cè)繪地形結(jié)構(gòu)有十分重要的影響。若線控點(diǎn)布置出現(xiàn)錯(cuò)誤，那么無(wú)人機(jī)拍攝的結(jié)果也就失去了意義，針對(duì)現(xiàn)代發(fā)展結(jié)果來(lái)看，我國(guó)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用中存在很多問(wèn)題，且無(wú)人機(jī)的線控點(diǎn)布置和布設(shè)準(zhǔn)確性需要一一核對(duì)，在具體環(huán)境下具體分析。如今，衛(wèi)星定位技術(shù)的飛速發(fā)展簡(jiǎn)化了像控點(diǎn)布設(shè)工作流程難度，且為公路工程檢測(cè)奠定了數(shù)據(jù)支撐，借助這一技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)像控點(diǎn)布設(shè)[3]。

3.2 航測(cè)技術(shù)

準(zhǔn)備工作（像控點(diǎn)布設(shè)）完成后，就需步入無(wú)人機(jī)測(cè)繪正題。無(wú)人機(jī)的攝像可得出精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。首先，確定測(cè)繪范圍，其次，確保航測(cè)時(shí)候?qū)?yīng)精準(zhǔn)、固定的像控點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試和測(cè)定后，得到清晰，精準(zhǔn)的航測(cè)數(shù)據(jù)，這樣的到的數(shù)據(jù)才是最有效的，可為后期的使用提供參考依據(jù)。無(wú)人機(jī)測(cè)繪中，因?yàn)橄鄼C(jī)的精度和像素不同，其測(cè)繪結(jié)果也有較大差異。公路工程測(cè)量是一項(xiàng)精細(xì)化的工作，航測(cè)人員要以提升無(wú)人機(jī)測(cè)繪精度為主，建議選用高性能，精準(zhǔn)性的相機(jī)，保證拍攝的地形地貌清晰準(zhǔn)確，以為后期道路設(shè)計(jì)和分析工作奠定基礎(chǔ)。且在施工工作中要預(yù)防環(huán)境，如風(fēng)力對(duì)航測(cè)結(jié)果的影響，可多次航測(cè)，避免環(huán)境影響。

3.3 正射影像圖繪制

航測(cè)結(jié)束后，已經(jīng)測(cè)繪好的數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)上傳，形成正射影像圖，技術(shù)人員可將正射影像圖輸入到相應(yīng)的軟件中進(jìn)行圖像處理，一一修正圖像中的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)后，可運(yùn)用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而得到大量的有三維控制點(diǎn)，工作人員可以利用這些控制點(diǎn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理，可得到一個(gè)精準(zhǔn)正射影像圖。若得到的圖像和實(shí)際環(huán)境不符，也會(huì)形成連鎖效應(yīng)，讓后期的設(shè)計(jì)，施工出現(xiàn)重重問(wèn)題。對(duì)此，為了保證公路測(cè)量技術(shù)，在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)中要保證圖像的精準(zhǔn)性和有效性，以此來(lái)跟好的解決工程建設(shè)存在的問(wèn)題，提升工程精準(zhǔn)性[4]。

3.4 可視化模型制作

保證準(zhǔn)備、航測(cè)、正射影像圖繪制工作無(wú)誤后，技術(shù)人員可用所測(cè)繪數(shù)據(jù)繪制三維圖，為公路測(cè)量創(chuàng)造出更為直觀化和細(xì)節(jié)化的模型。可結(jié)合采集數(shù)據(jù)創(chuàng)造出虛擬的可視化三維虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)公路測(cè)繪科學(xué)選線，為后期設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)工程建設(shè)發(fā)展，公路測(cè)量技術(shù)要求愈來(lái)愈高。現(xiàn)代主流的公路測(cè)量技術(shù)為無(wú)人機(jī)航拍測(cè)繪，這一新型的技術(shù)測(cè)繪方式較多，且為人們提供了較多的便利，建議相關(guān)單位研究推廣。