无人机航测技术在水利工程测绘中的应用_1

无人机航测技术在水利工程测绘中的应用
发布时间：2022-08-16T06:56:43.430Z 来源：《城镇建设》2022年7期作者：于雷[导读] 近年来，无人机航测技术应用越来越广泛。

测绘作为水利工程的前提工作，
于雷新疆维吾尔自治区第二测绘院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830001摘要:近年来，无人机航测技术应用越来越广泛。

测绘作为水利工程的前提工作，在水利工程建设的各个阶段发挥着至关重要的作用。

传统的水利工程测绘是利用常规测量仪器人工进行全野外测图，这种作业方式需要耗费大量的时间、人力和物力，在效率和成本方面已无法满足当今时代的要求。

随着科技的发展，无人机携带航摄系统进行水利工程测绘的成功案例越来越多，在带状和小范围水利工程中，无
人机航测技术具有机动灵活、不需要空域申请、使用成本低、数据现势性强等特点，对于提高生产效率以及降低水利工程成本方面有着独特的优势。

关键词：水利工程；无人机航测；测绘引言水利工程测量主要包括地形测量、纵横断面测量、平面高程控制测量、定线放线测量及形状变化测量等。

山区水利工程，云层偏低、地形复杂，传统的卫星遥感和光学测量不能进行准确的测定，平原地区的水利工程采用传统方法测量的准确性较高。

而利用无人机航测技术可大大降低人力物力的投资，同时无人机具有云下作业功能，所拍摄的影像分辨率较高，极大的提高平原、山区及云层较厚条件下水利测量的效率。

我国目前已成功将多款无人机航测技术用于水利建设工程中，应用最为广泛的多轴云台航拍系统可进行自稳定、自校检，利用摄像系统将航拍影像连接成一个整体，可用于复杂的山区水利工程测量及应急测量。

1无人机航测技术概述无人机航测技术是指以无人机作为升空载体，在无人机内部安装数码相机，并通过施工测绘人员的操作来控制无人机的走向，当无人机来到制定测绘地点时，要通过无人机的数码系统对相关地点进行拍摄，并且收集一些相应的数据信息。

信息收集结束后，施工测绘人员要操作无人机进行及时的返航，确保无人机的安全。

当测绘人员收到无人机带回的数据后，要使用专业的图像及数据处理软件对水利工程建设相关地势进行建模，使水利工程建设地势更加真实地呈现给施工人员及设计人员。

我国在进行水利工程建设的过程中，会使用无人机航测技术对我国的水利工程进行测绘，使用这种技术对水利工程进行测绘可以在一定程度上对测绘人员的工作进行简化，并且可以使测绘工作更加的精确，无人机航测技术可以为设计师进行水利工程设计提供更为精确的数据，并且可以在测量的过程中全面勘测水利工程的地势，进而减少施工人员因地势不熟而发生安全事故的现象出现，相比于传统的人工测绘方式而言，无人机航测技术对数据的测量更加的精确，并且无人机的移动速度较快，会大大缩短水利工程测量的时间，无人机在进行测量的过程中，还会对相应的测绘点的图像进行拍摄，使测绘相关人员可以对水利工程的整体情况进行把握，进而为我国施工人员建设水利工程提供坚实的数据基础。

2无人机航测技术在水利工程测绘中的应用 2.1无人机航测外业处理在具体的应用过程中，所涉及的无人机航测外业流程主要包括：控点布设→航线设计→飞行作业。

在控点布设的具体操作过程中，用无人机航测技术设置工程控制点，每260m设一个点，因实体工程大多都在地势较复杂的地区，通常情况下进行人工测量将面临极大的难度，同时其测量的精度不足，有较大的危险性。

所以有效应用无人机航测技术有着得天独厚的应用优势。

在实际的操作过程中有效采取1∶1200比例尺，针对所在地区的地形图进行测量，从实践中来看，在水利工程的施工建设过程中，因为各项工作比较烦琐复杂，对此要结合实际情况有针对性地设计和制订相对应的布设控制点方案，有效利用GoogleEarth软件针对所测区域的具体位置进行明确定位，确保每隔200m布设一个相对应的控制点位，针对地势比较起伏复杂的区域，要有效标记。

通常情况下所涉及的设计宽度为15cm，通过这种方式，能够进一步有效分辨地面为6cm的影像。

在实际操作过程中，通常普遍采用空中三角测量和GPS测量方法，空中三角测量用DATMatrix软件做好空三加密，然后进一步结合地域的具体情况展开分区控点布设，然后通过有效的自动匹配模式测量相对应的像控点，以此使误差有效排除，确保无人机航测数据更加精准有效。

2.2进行像控点测量对于无人机遥感测绘技术来说，在工程应用中最为关键的内容就是像控点测量内容，一般情况下为了提升测量准确性，往往将像控点设置在地形相对明朗的区域。

为了进一步增强像控点测量准确性，在优化地表像控点设置的同时也要通过空中三角加密测量的方式来增强遥感测量准确性，需要注意的是，很多因素会影响空中三角加密测量相应精度，包括测绘区域地表像控点密度、测绘区域地形地貌等。

在像控点具体设置过程中要重点加强如下内容：①避免将像控点设置在地形相对复杂的区域，为了明确测量效果需要将其设置在地形容易识别的区域，同时也要设定比较明显、清晰的地物（例如房角、地块角等）当作像控点。

若是采用不同地物交叉位置当作像控点，务必要控制交叉区域的角度保持在30°~150°区域；②为了能够对所测绘整个区域实施有效的控制测量，可以将像控点设置在无人机飞行区块之外，一般情况下可以将像控点设置在航向100m之外、航向基线不少于1条的区域。

若是像控点设置在航线两侧，务必要确保像控点左右偏离半径≤半条基线长度；③为了进一步增强无人机遥感测绘准确性，需要将像控点设置在地形相对平稳的区域，同时也要尽量将像控点设置在相对容易保存的位置，这样就能够将其作为第二次测量的基准。

另外，为了防止影响到无人机测量的像控点信息数据，在像控点设置时务必要躲开植物茂盛等区域。

2.3复杂条件中的无人机航测技术通常情况下，某些水利工程是在较复杂的野外地质条件下建设的，因此在测量过程中面临很大的危险，条件十分复杂，例如，湍急河段、险滩等，面临着极大的测量难度，在这种情况下，测量人员所获取的数据缺乏应有的精准性。

此时，有效应用无人机航测技术，可对整体的工程空间进行切实有效的测量，使测量时间进一步缩短，提升测量质量，与此同时也可确保测量人员的生命安全。

操作人员有效操控运用无人机进行航空的数据采集和拍摄等，特别是“低空无人飞行器航测遥感系统”，在低空数码相机系统的配合下，从根本上有效处理好飞行过程中的机械振动问题而导致的误差，进一步确保测量数据和测绘影像的精准度，使无人机航测技术水平得到进一步提升。

结语
总之，将无人机航测技术引入水利工程测绘工作中具有重要的意义，不仅能将无人机效率高、成本低的优势充分发挥出来，还能为施工贡献力量，因此无人机航测技术在水利工程中得到了有效应用和普遍推广。

为了提供更有效的航测作业，无人机航测技术也在不断自我更新，以保证航测数据的准确性和安全性。

在进行作业时，需要操作人员按照规范标准，及时对无人机进行质量检查，在确保整体质量的基础上，不断提高工作效率，从而为水利工程建设保质保量地完成提供保障。

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