无人机在测绘工程中应用

无人机在测绘工程中应用

摘要:近年来计算机技术得到了充分的发展,同时微处理技术的发展也开始得到了广泛的应用,近年来国家各部门也需要处理越来越多的测绘信息,不仅资料的类型不断增加,同时也有了更多的内容需求。现在资料更新需求非常大已经成为了一个事实。在这种情况下,高校的测绘方法也就更加被人们所需要,无人机测绘和遥感系统的出现可以说迎合了现阶段的需求。本文首先介绍了无人机的类型和优点,之后总结了其应用情况,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

关键词:无人机;测绘工程;运用

无人机正常来说指的是无人驾驶的飞机,其使用无线电设备来进行操控,使用自在程序来控制飞行器,所以总结起来,无人机就是所有无人驾驶飞行器的集合。从专业技术来看,无人机包括的类型有固定翼无人机、多旋翼无人机和无人直升机、伞翼无人机等等。但是无人机在测绘工作当中,发挥的作用是提供正摄影图像,在日后可以作为工作底图,这样一来,测绘工作就可以大大简化流程,不再依赖于工作人员的野外作业。现在无人机类型非常多,在实际应用中也各具特点,需要我们结合实际情况来加以选用。

1无人机分类

1.1固定翼无人机。固定翼无人机大多数是微型机,其形状主要为圆盘形和后螺旋桨型等等,其主要动力能源是电池,所以其优势在于声音小、具有较强的隐蔽性,比较适合装载高清摄像头来进行航空摄影。

1.2多旋翼无人机。多旋翼无人机也可乘坐多选一直升机,多个螺旋桨均匀地分布在机身周围,螺旋桨数量多为四个、六个和八个,其可以在空中悬停,所以也非常适合航空摄影。

1.3无人直升机。无人直升机的特点是并不需要借助于发射系统,可以实现垂直起降,具有较高的灵活性,可以完全按照预定航线飞行,所以将其应用于测绘工作中也存在明显的优势,这其实早在二十世纪五十年代,美国就已经应用无人驾驶直升机。

1.4无人飞机。无人飞机的主要升空动力是自身内部的气体,这些气体密度远远小于空气,所以也可以成为浮空器,这种设备在军事领域具有较高的利用价值,但相应地,无人飞机的研制难度较高。其与系留气球存在的最明显差异就是其本身具备动力系统,飞行是可自由控制的。1.5伞翼无人机。伞翼无人机的升力面是固定翼,最大的特点是所用纤维织物所制作的伞面作为翼面,这是一种超小型无人机,其体积小、速度慢,只能在低空飞行,这也是其自身功能局限性的成因。

2无人机的应用优势

其实将遥感系统应用到无人机当中,优势是非常明显的,例如机动性较强,同时也有相当快的反应速度,经由通信技术的支持,各项指令也能迅速完成,测绘所获得的信息也有更高的精准度等等,下面进行详细分析。

2.1较高的处理效率。无人机技术具有非常高的效率,尤其是出现了紧急事件的应对处理过程中,更是具有非常广阔的检测范围,这样就可以快速形成一个清晰的区域图,如有需要也可以迅速生成各项数据。其优势不仅可以保证测绘信息的效率,更可以让应急服务能力得到保证,其优势可以说是无可替代的。经过实践分析,单台无人机每周监测范围可以覆盖到2000平方公里以上,监测效率非常高。另外其影象分辨率都要远远高于卫星影像,同时其还可以迅速搜集数据,具有较高的处理效率。

2.2广阔的监视范围。其可以直接采用三维模拟技术来将监测区域的实际情况展示出来,这也可以给相关部门决策的开展提供准确的依据。无人机的监测范围有所不同,主要决定于其飞行高度,在高空,可以对大范围地域进行检测,而如果需要精度较高的测绘,那么可以适当降低高度,来保证测绘结果。无人机测绘作业当中,也可以结合实际需要,采用多架无人机共同弄作业,这样就可以将监测范围扩大到万平方公里级,工作人员可以直接采用光谱分析检测结果,直接将这些信息和原有的信息加以整合。

3无人机技术在测绘测量工作中的应用要点

现在一方面民用级无人机的技术已经较为成熟,另外人们也对于无人机技术有了需求,所以其已经开始应用到很多领域当中,不仅包括国土资源的勘察、城市道路交通等方面问题的分析,同时也可以将其应用到地图测绘等领域。正常来说,无人机大多采用正摄像的方式来获取图片,同时融入公里格网和相关标记来形成正摄像图,正摄像图指的是无人机直接拍摄成的图像,整张图像没有经过处理。就以图1为例,其左侧示意图为仅仅拍摄一张图片,而右侧则是多张图片。这样看来,多张照片叠加才能形成完整的图像。

3.1低空无人机测量。低空无人机航测可以应用到多个行业当中,让自身的价值得到充分的体现,给相关工作的开展带来很大的便利,具有很强的实用性,举例来说,在测绘工作中,其可以充分解决很多技术和环境上难以突破的就困难。另外,其主干系统非常优越,当前我国无论是农村的建设还是数字化城市的建设,都已经起到了很好的效果。在很多情况下,外界条件较为严苛,无法采用航空摄影的方式来进行拍摄,常见的问题例如起降困难、崇山峻岭、云层影响等等,在这种情况下,无人机的作用就可以很好地体现出来,其对于地形没有要求,直接可以进行航拍,不仅可以大大提高测量效果,也可以保证高空影像获取的精确性。这种监控技术还可以实现动态检测,更全面地掌握国土资源的相关信息,流入数量和分布等等,相关部门可以以此为依据,合理进行开发利用。另外对于一些违法用地、破坏环境方面的问题,运用无人机也可以迅速发现。

3.2土石方测量。利用航测可以算出土石方量,其原理是在无人机飞行过程中,设定一个确定的飞行高度(这个飞行高度是指与地面保持一定的高度),因此也就能知道无人机的飞行高度轨迹,自然就可以得出高程值。然后在利用在PostFlight-Terra3D软件就可以算出土石方量。

3.3无人飞艇低空航测系统。无人机对自动化的要求相对于其他技术来说是比较高的,然而map-at/cs则完美的提升了无人机的自动化能力,而且还有效地提升了影像的处理能力。这个系统在大比例尺测图的问题上有很优秀的表现,能够获取高分辨率,高清晰度的影像数据。

3.4无人机测绘测量遥感系统。在无人机测绘测量遥感系统下分别有三种不同的型号,倒桅尾,垂直尾和双发型。这项系统不仅配备了小型数字相机,还能够实现定点曝光摄影以及自动偏旋修正。这项系统主要运用在资金较少的,例如农村建设等等的项目中。虽然花费的资金比上两个系统都要少,但是他仍然拥有着自己独特的高性能,例如,良好的机动性和适应性。征地测量是将集体所有的土地转为国有土地的必要环节。在实施征地测量时往往会发生土地纠纷。特别是对坡度较大土地的征收,村民希望自己以斜面丈量,而国家规定则是以平面面积作为准确面积。所以采用无人机航测,利用正射影像图勾绘,会大大减少由于面积上的认可度带来村民间的纠纷问题。

4结束语

经过前文总结,现在我国仍然不断发展,很多科学技术也在不断取得进步,无人机技术的优势现在已经得到来人么难度认可,将其应用到测绘工作中,无疑可以大大缩短工作流程、提高测绘质量,所以相关部门应当对无人机技术给予重视,积极创新发展,为行业的进步提供推动力。无人机航测技术是一项新兴的测绘技术,可以实现全天实时测绘,现在人们对其给予率较高的重视。但是在无人机行业发展过程中也要充分了解市场,只有了解了客户自身的需求、才能研发出真正迎合市场需要的产品。在未来,无人机测绘将会给城市建设和社会管理提供更大的帮助。本文针对上述问题进行了简要分析,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

参考文献

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作者:曹广义 单位:哈尔滨宏大勘测咨询有限公司