無人機(jī)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析

吳蔚

摘 要：無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)主要運(yùn)用在建筑領(lǐng)域，在城市建筑工程測(cè)量工作中運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，既能夠使采集獲得的信息數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，以此為作出正確決策提供關(guān)鍵性的參考依據(jù)，又加快了建筑行業(yè)的發(fā)展速度，使其向著規(guī)范化、系統(tǒng)化、數(shù)字化的方向發(fā)展。和傳統(tǒng)測(cè)量手段的相比無人機(jī)技術(shù)為測(cè)繪行業(yè)帶來了活力，在不斷發(fā)展的過程中無人機(jī)技術(shù)與測(cè)繪工程結(jié)合，便利測(cè)繪工作的開展。文章結(jié)合無人機(jī)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，分析無人機(jī)技術(shù)的具體運(yùn)用，闡述無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù);測(cè)繪;工程

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部建設(shè)迎來了高潮。高速公路、高速鐵路建設(shè)的重心逐漸轉(zhuǎn)移至我國(guó)西部地區(qū)。四川、貴州、云南和西藏等地山嶺重丘密布，傳統(tǒng)的測(cè)量手段受地形限制大、效率低、安全性差、準(zhǔn)確性不夠，難以滿足勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程建設(shè)階段的測(cè)繪要求。雖然，近年來現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)發(fā)展迅猛，GPS、全站儀、光電測(cè)距全面取代了傳統(tǒng)測(cè)繪手段，但在地形復(fù)雜的區(qū)域開展測(cè)繪工作仍十分困難，有必要借助無人機(jī)航測(cè)技術(shù)來完成地形復(fù)雜區(qū)域的測(cè)繪工作。

1 無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

1.1 能進(jìn)行高效監(jiān)測(cè)

在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，可高效化開展檢測(cè)工作，一旦出現(xiàn)緊急突發(fā)事件，通過無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用能有效縮短工時(shí)，確保突發(fā)事件的及時(shí)處理，最大限度降低經(jīng)濟(jì)損失。在工程測(cè)量中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，可高效觀測(cè)地球表面情況，大幅度提升工作效率，同時(shí)該技術(shù)在城市規(guī)劃及土地利用等方面起到的作用也十分關(guān)鍵，能為工作效率和監(jiān)測(cè)精度提供保障。

1.2 數(shù)據(jù)處理快速且安全可靠

無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)能夠做到對(duì)數(shù)據(jù)信息的迅速收集與整理，而且收集到的圖像往往分辨率比較高，有利于工作人員加以查看。當(dāng)待測(cè)區(qū)域地形較為復(fù)雜時(shí)，若使用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，如全站儀、RTK測(cè)量等，將會(huì)耗費(fèi)較多的人力、物力、財(cái)力資源，測(cè)量工作效率較低。運(yùn)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)則能夠做到對(duì)復(fù)雜地形的迅速測(cè)量，并且可以對(duì)測(cè)量獲得的信息加以迅速處理，利用通信系統(tǒng)把信息數(shù)據(jù)同步傳遞至數(shù)據(jù)分析中心，還可以對(duì)城市建筑項(xiàng)目的實(shí)施狀況予以實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而充分滿足工程數(shù)據(jù)測(cè)量的需求，加快工程建設(shè)速度。

1.3 機(jī)動(dòng)靈活

無人機(jī)與航拍機(jī)相機(jī)相比體積更小更靈活，而且升降時(shí)間短。無人機(jī)的升降對(duì)場(chǎng)地要求很小，但是這并不影響無人機(jī)的操作運(yùn)行。無人機(jī)操作簡(jiǎn)單運(yùn)行效率高，在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的背景下科學(xué)技術(shù)取得了越來越大的成就，遙感技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，讓購(gòu)買無人機(jī)的人逐漸增多，無人機(jī)迎來更大市場(chǎng)。無人機(jī)和航拍機(jī)相比飛行高度更高，測(cè)繪作業(yè)的持續(xù)性、作業(yè)效率也更高，因此受到了廣大消費(fèi)者的青睞。當(dāng)人們出行作業(yè)的時(shí)候，因?yàn)闊o人機(jī)體積小質(zhì)量輕，很容易將其攜帶出門，不需要設(shè)置專門的起飛、降落場(chǎng)所就可以實(shí)現(xiàn)，甚至無特殊工作要求，能快速完成測(cè)繪的標(biāo)準(zhǔn)，使用更加方便，從而滿足測(cè)繪工作的實(shí)際要求。

2 無人機(jī)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

2.1 獲取測(cè)繪影像資料

在測(cè)繪工作中使用無人機(jī)，對(duì)測(cè)繪人員提出了一定的要求。要求測(cè)繪人員必須十分熟悉測(cè)量地區(qū)的實(shí)際情況，做好全方位勘查工作，然后基于勘查數(shù)據(jù)科學(xué)規(guī)劃無人機(jī)的飛行路線，確保其合理性，保證無人機(jī)的順暢飛行。可先進(jìn)行試飛，選擇適宜的設(shè)備平臺(tái)，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行正式飛行。無人機(jī)測(cè)量應(yīng)用過程中，幅度偏小，對(duì)應(yīng)的偏角較大。因此，在獲取相關(guān)數(shù)據(jù)后，應(yīng)當(dāng)利用無人機(jī)拍攝圖片信息，使用三維影像技術(shù)強(qiáng)化所獲取圖片的效果，使其能夠更加清晰、立體地呈現(xiàn)測(cè)量區(qū)域?qū)崨r。為了充分發(fā)揮無人機(jī)的測(cè)量作用，可操作無人機(jī)從不同的角度進(jìn)行拍攝，且畫面要達(dá)到規(guī)定的處理標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)做好后期處理工作。測(cè)繪影像處理工作需要經(jīng)歷一系列處理步驟，對(duì)測(cè)繪影像的處理主要基于ORL數(shù)據(jù)來開展。通過觀察相關(guān)圖像庫發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行相關(guān)工程數(shù)據(jù)分析還可以將相關(guān)圖片成像距離、光照條件等涵蓋在內(nèi)。但是，一些成像的相機(jī)像素、光照因素等不一致，所以在測(cè)繪影像處理中必須要將圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，解決圖像的定位問題。

2.2 數(shù)據(jù)的收集與處理

在無人機(jī)執(zhí)行成像獲取任務(wù)時(shí)，必須針對(duì)獲取信息開展采集和數(shù)據(jù)處理，以確保圖像數(shù)據(jù)與國(guó)土整治目標(biāo)識(shí)別要求相匹配。在數(shù)據(jù)信號(hào)管理過程中，需要運(yùn)用Photo Scan等圖像處理與加工軟件處理和拼接大量航拍攝影圖形或數(shù)據(jù)，從各個(gè)像控點(diǎn)提取坐標(biāo)信息和圖形片段，并根據(jù)實(shí)際地理地形特征加以拼接。結(jié)合等高線標(biāo)準(zhǔn)，要求按照1∶2000的比例完成圖形與土地利用狀況地圖和工程區(qū)域地圖之間的轉(zhuǎn)換，為相關(guān)人員提供評(píng)價(jià)與應(yīng)用依據(jù)。

2.3 應(yīng)用于傾斜攝影測(cè)量方面

工程竣工測(cè)量環(huán)節(jié)應(yīng)用較多的就是無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，其應(yīng)用能夠產(chǎn)生更突出的效果。首先，具體應(yīng)用傾斜攝影測(cè)量系統(tǒng)的過程中，能收獲立體成果，實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的展示效果，使人們能夠?qū)ㄖこ陶w設(shè)計(jì)產(chǎn)生直觀感受。其次，通過測(cè)量所獲信息數(shù)據(jù)，能有效夯實(shí)后期建模的基礎(chǔ)，也能收獲更真實(shí)、更豐富的紋理信息。最后，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)能夠達(dá)到精密及準(zhǔn)確測(cè)量效果。城市建筑工程測(cè)量中，在充分利用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量特點(diǎn)的情況下，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)建筑工程竣工測(cè)量圖紙、地形圖的快速采集目標(biāo)，有效避免因傳統(tǒng)方法而帶來的高強(qiáng)度及低效、周期長(zhǎng)、進(jìn)度慢、重復(fù)測(cè)量等問題，不僅能夠提高施工效率，同時(shí)也能夠收獲更豐富、更直觀的數(shù)據(jù)信息，以充足準(zhǔn)備支撐規(guī)劃及驗(yàn)收工作的科學(xué)開展，也能為審批決策更準(zhǔn)確、無誤等提供可靠參考依據(jù)。

2.4 三維實(shí)景建模

在城市建筑項(xiàng)目中進(jìn)行三維實(shí)景建模時(shí)，可基于Altizure建模平臺(tái)來確定無人機(jī)航拍參數(shù)，因?yàn)楹脚膱D像重合度越高，構(gòu)成的模型細(xì)節(jié)程度越高，所以在進(jìn)行航拍時(shí)，圖像重合度的設(shè)置以80%～90%為最佳。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完畢之后，需在工程建設(shè)區(qū)域操控?zé)o人機(jī)，依照規(guī)劃好的航拍路線實(shí)行定時(shí)自動(dòng)拍攝，再把攝得圖像傳輸至Context Capture建模軟件，由此便可獲得相應(yīng)的模型。待到三維實(shí)景模型形成之后，能夠使建筑尺寸信息測(cè)量工作更加高效便捷，也能夠基于BIM模型實(shí)行三維場(chǎng)地臨建布置模擬，為相應(yīng)的施工活動(dòng)提供指導(dǎo)。同時(shí)，還有利于施工企業(yè)實(shí)時(shí)、全面地掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃工作及建設(shè)管理活動(dòng)提供幫助。

3 結(jié)束語

綜上所述，無人機(jī)技術(shù)不僅可以大大提高測(cè)量效率，而且能夠確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以，在當(dāng)前測(cè)繪工作中，技術(shù)人員需要加大對(duì)無人機(jī)飛行測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，以進(jìn)一步提高測(cè)量工作效率和服務(wù)質(zhì)量，為新型農(nóng)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和礦山測(cè)量等高效實(shí)施提供支持。此外，通過運(yùn)用無人機(jī)飛行測(cè)量技術(shù)可以進(jìn)行較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。今后無人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，不斷完善其設(shè)備軟件及技術(shù)管理方式，在測(cè)圖經(jīng)濟(jì)便捷化方面發(fā)揮更大作用。

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