无人机航测技术在工程建设中的应用

冯其强

摘要：无人机航测技术作为一项空间三维数据获取的重要手段，具有适用于地形广泛、作业成本低、高效率、机动灵活等优势。随着工程建设的发展过程中，施工单位都会预先对施工区域进行基础的测量工作。而针对施工范围比较大、人工勘查有困难的情况，工作人员就会相应的使用航测技术。因此，在工程建设中其航测技术也有着重要的应用作用。本文就对无人机航测技术在工程建设中的实际应用进行探讨分析。

关键词：无人机；航测技术；工程建设；实际应用

一、无人机航测系统

1.1无人机航测技术在工程建设中的特点

无人驾驶飞机（UnmannedAerialVehicle,UAV）,简称“无人机”，是通过无线电遥控以及飞机程序控制装置进行操作的不载人飞机。随着无人机低空航摄遥感系统的快速发展，无人机航测技术日趋成熟，已经广泛应用于新形势下的各个领域。目前，无人机航测技术在工程建设中主要有以下几个特点：

1）适用范围广

工程项目建设之前都会针对施工区域内部的一些情况进行相应的勘查、探测工作。而无人机航测技术的优势就在于它能够适应恶劣的地形情况，对于一些地势陡峭、地形狭长或者海拔较高的高原等无法使用大型飞机进行测量的地区，都可以凭借无人机身形轻小的特点进行拍摄工作。

2）操作简便

无人机航测技术对操作人员的操作力要求较低，主要是基于信息技术的发展，使无人机具备自动飞行的性能。在工程建设工作时，相关技术人员只需学会如何设定飞行程序就可让无人机顺利起飞，并带回工程影像资料。

1.2无人机航测系统的组成

无人机航测系统是一种以无人机为搭载平台，在平台上搭载各种成像或非成像的传感器，低空飞行、快速获取影像、视频等的航测系统。其系统包括硬件与软件设备。

1）硬件设备

首先，无人机航测技术需要搭载的硬件设备有机身的机械设备，主要包括感应器、摄录设备以及GPS定位导航设备等（如图1）。硬件设备是保证无人机能实现航测技术并适应恶劣拍摄环境的基础条件和前提保障。

图3相机与空间坐标系的关系图

2.2航测准备环节的注意事项

无人机航测技术进行工程建设测量进行实际应用时，需进行前期准备工作。首先在准备资料时，为保证资料信息的准确性，为无人机航线设定提供帮助。结合GPS卫星定位系统来为无人机规划适合的飞行路线，关注测量前对天气情况进行分析，防止由于雨天或者雾霾等情况影响摄录画面的质量；在实际飞行之前，要对无人机的零部件进行检修，确保有充足的电量。

航拍部分完成后要进行像片控制点的布设，这项工作需要结合不同的工程建设要求进行实际分析，通常情况下，工作人员会在具体需要进行施工作业的区域，每隔400m左右设置一个控制点。如果地形起伏情况比较大，存在高度落差，则需要设置十字型标记，宽度设计为10cm。

2.3工程建设数据

无人机飞行结束，就需要处理数据的转换。首先将拍摄的信息通过计算机信息技术上传到相应的工作系统当中，对数据进行预处理。为了保证测量作业的质量，要检查无人机所摄录的画面是否色彩柔和，有无成像不清晰或者曝光过度的问题等，强化影像质量的把控。在检查完成后通过专业软件结合影像信息和GPS定位信息建立坐标，保证位置信息的有效匹配，通过参数设计实现数据高效处理。使用编辑器设置像控点选择合适的坐标系导入定义文件。对于数据的处理，要做好勾选初始化的精度处理，并利用有效控点位置达到精度要求。对于数据的导出工作，还需通过相应的计算公式来构建三维立体地形图。在测绘作业中，使用全站仪和CNSS等设备，选择地形图部分特征点，开展精度检核工作，保证平面精度优于10cm，确保高程精度，使其优于20cm。

三、结语

无人机航测技术辅助工程建设具体工作时，保证无人机软、硬件设备齐全，并结合计算机信息技术手段对施工区域的相关信息进行数据处理。结合GPS定位系统，合理规划无人机的飞行路线，最后进行数据的转换处理，并绘制相应的地形图，为工程建设提供科学的数据依据。

参考文献：

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