攝影測量與遙感在工程測量中的應(yīng)用探究

攝影測量與遙感在工程測量中的應(yīng)用探究摘要：依托于多種新型技術(shù)近年來我們國家的測繪事業(yè)得到了快速的發(fā)展，測繪效率與質(zhì)量大大提升，對(duì)促進(jìn)整個(gè)測繪行業(yè)發(fā)展有十分大的裨益。本文重點(diǎn)分析論述無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)與無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用要點(diǎn)，期望可以為從事此類工作和研究的朋友們提供一些建議。關(guān)鍵詞：工程測量；無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)；無人機(jī)遙感技術(shù)就工程測量的特點(diǎn)來說，顯著特點(diǎn)是有著非常強(qiáng)的綜合性與專業(yè)性，所包括的測量對(duì)象是非常多的，比如地表各種地物、地下地質(zhì)構(gòu)造、水文與礦藏，實(shí)際測量過程中勢(shì)必遇到較多的問題，如何提升工程測量的精度與效率一直以來都是行業(yè)研究的重點(diǎn)。從近些年來的測繪技術(shù)發(fā)展來看，有越來越多的測繪技術(shù)廣泛應(yīng)用到了工程測量中，尤其是信息化測量技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)著工程測量由傳統(tǒng)的測繪模式發(fā)展為信息化測繪，測繪精度與效率得到很大程度的提升[1]。從工程測量中所使用的攝影測量技術(shù)與遙感技術(shù)來說，應(yīng)用最具優(yōu)勢(shì)的是無人機(jī)遙感技術(shù)和無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)，非常值得推廣應(yīng)用。針對(duì)于此，非常有必要分析探討無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)與無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用要點(diǎn)。無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用要點(diǎn)技術(shù)原理與一般流程無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是測繪行業(yè)的一種高新技術(shù)，能夠快速的采集到影像數(shù)據(jù)，并可以完成全自動(dòng)化建模，在反映地貌外觀、位置、高度這些信息屬性中發(fā)揮著重要作用。目前來看，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在城市測量與規(guī)劃、設(shè)計(jì)勘探、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、國土資源調(diào)查、應(yīng)急救援指揮。從技術(shù)原理這一角度來說，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要在飛行平臺(tái)上搭載傳感器，可以是一個(gè)也可以是多個(gè)，能夠從一個(gè)垂直和多個(gè)側(cè)視的角度來采集數(shù)據(jù)，并形成所需要的影像成果。總的來說，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)主要有三個(gè)部分所構(gòu)成，一是飛行平臺(tái)，包括飛控系統(tǒng)和飛行器，二是傾斜相機(jī)，包括單鏡頭相機(jī)、五向鏡頭相機(jī)，三是傾斜影像數(shù)據(jù)處理，影響數(shù)據(jù)可以被處理成二維正射圖、傾斜攝影三維模型，其中傾斜攝影三維模型的應(yīng)用價(jià)值更高。如圖1，是無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用時(shí)所需要遵循的一般流程。圖1無人機(jī)傾斜攝影測量的一般流程技術(shù)特點(diǎn)從當(dāng)前階段無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用來看，在工程測量中的技術(shù)特點(diǎn)是非常顯著的，可以歸結(jié)為以下五點(diǎn)：①測量過程可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化：在工程測量過程中可以借助無人機(jī)來完成所有的數(shù)據(jù)采集工作，測繪人員和測繪儀器可以由此而被解放出來，這不僅可以提升測量效率，而且人為失誤的概率也可以大大降低。②測繪作業(yè)的成本低、效率高：與傳統(tǒng)性的測繪技術(shù)相比，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)基本上不會(huì)受到地質(zhì)地形因素的影響，單位時(shí)間內(nèi)可以完成更大面積的測量工作，這極大的降低了測繪人員的工作強(qiáng)度，有著成本低和效率高的顯著優(yōu)勢(shì)。③測繪成果三維實(shí)景化：與正射影像相比，傾斜影像成果的顯著優(yōu)勢(shì)在于可以提供任意觀察角度，地貌的實(shí)際情況可以更加真實(shí)的反映出來，可以彌補(bǔ)衛(wèi)星影像等基于正射影像應(yīng)用時(shí)的不足。④可測量與高精度：就測繪級(jí)無人機(jī)搭載的攝影硬件來說，一方面可以滿足項(xiàng)目區(qū)的場地和周邊環(huán)境展示需求，另一方面可以滿足部分測繪級(jí)精度的要求。在影像數(shù)據(jù)處理后可以直接獲取到角度、長度、高度、剖面、坡度、面積等信息，可由此大大拓展傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用。⑤可滿足傳統(tǒng)測繪技術(shù)要求：對(duì)于傾斜攝影數(shù)據(jù)來說，是帶有著空間位置信息的可量測影像數(shù)據(jù)，能夠同時(shí)輸出多種數(shù)據(jù)成果，主要包括DLG、TDOM、DSM、DOM。應(yīng)用場景無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)可以應(yīng)用在工程測量的前期階段、中期階段和后期階段，均有著很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在項(xiàng)目前期可以重點(diǎn)開展場地及周邊現(xiàn)狀收資、地形與場地分析、設(shè)計(jì)方案三維實(shí)效化、可視化動(dòng)態(tài)模擬分析。比如在地形與場地分析中，可以基于三維實(shí)景模型快速生成場地正射影響影像圖和等高線圖，以此為后續(xù)決策行為提供參考依據(jù)。另外，基于三維實(shí)景模型可以完成可量化的場地分析工作，體積測算、距離測量、面積測量均可以高質(zhì)量完成[2]。再比如可視化動(dòng)態(tài)模擬分析時(shí)，可以在傾斜攝影三維實(shí)景中嵌入BIM模型，整體導(dǎo)入模擬軟件，可以精準(zhǔn)模擬出施工工序、交通流線等測量現(xiàn)場的諸多信息。在項(xiàng)目中期可以重點(diǎn)完成項(xiàng)目日常巡檢、形象進(jìn)度管控、無人機(jī)進(jìn)行工程過程留影。比如在項(xiàng)目日常巡檢中，在無人機(jī)的支撐下，可以對(duì)工程測量項(xiàng)目開展全方位的巡查，掌握項(xiàng)目開展的動(dòng)態(tài)信息，且可以利用無人機(jī)來開展工程過程留影收資。在項(xiàng)目后期可以重點(diǎn)完成輔助驗(yàn)收、BIM+GIS運(yùn)維管理。比如在BIM+GIS運(yùn)維管理中，可以借助三維實(shí)景模型來運(yùn)維管理工程測量項(xiàng)目，讓項(xiàng)目測量內(nèi)容更加的可視化。無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用要點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測量中有著較高的優(yōu)勢(shì)，所擁有的技術(shù)特點(diǎn)也是十分顯著的，重點(diǎn)包括三個(gè)方面，一是監(jiān)測范圍廣，二是測量效率高，三是數(shù)據(jù)處理速度快。比如在監(jiān)測范圍廣這一方面，無人機(jī)遙感技術(shù)的測量范圍具有可控性和可伸縮性，且可以通過三維的形式來全方位展示被測區(qū)域，測量綜合效率可以由此而提升[3]。從數(shù)據(jù)處理速度快這一角度來說，一方面無人機(jī)所拍攝的影像分辨率可以達(dá)到0.1-0.5m范圍，另一方面在數(shù)據(jù)處理器的支撐下，無人機(jī)所拍攝到的影像數(shù)據(jù)可以在短時(shí)間內(nèi)便得到處理，繼而將處理數(shù)據(jù)反饋給終端，為工程測量提供更多的數(shù)據(jù)支持。應(yīng)用要點(diǎn)無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用是非常廣泛的，且可以取得很好的測量效果，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有較多的注意要點(diǎn)，務(wù)必給予高度的重視?？偟膩碚f，在應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)時(shí)，要把握好以下方面的要點(diǎn)：①科學(xué)設(shè)置測量網(wǎng)：通過設(shè)置測量網(wǎng)可以對(duì)測量現(xiàn)場的實(shí)際狀態(tài)做到全方位監(jiān)測，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的問題。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)是，無人機(jī)系統(tǒng)所配置的GPS技術(shù)可以盡快將發(fā)現(xiàn)的問題上報(bào)給控制中心。值得一提的是，在GPS技術(shù)的支撐下，工程地質(zhì)、溫度、濕度等條件均可以被有效監(jiān)測，以此作為工程設(shè)計(jì)方案的指導(dǎo)依據(jù)。②GPS測繪技術(shù)應(yīng)用：在工程測量開展前，測量人員要對(duì)測量現(xiàn)場開展系統(tǒng)性的勘察，確定關(guān)鍵測量點(diǎn)的位置，并做好標(biāo)記。另外，要按照測量要求將GPS設(shè)備安裝到位，以此動(dòng)態(tài)化監(jiān)測工程現(xiàn)場[4]。③將各項(xiàng)技術(shù)融合起來：在利用無人機(jī)遙感技術(shù)開展工程測量時(shí)，測量信息的精確度和清晰度均是較高的，可以滿足測繪要求。但若是遇到現(xiàn)場條件復(fù)雜的測繪區(qū)域，則此時(shí)要將無人機(jī)遙感技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合起來，并要應(yīng)用好計(jì)算機(jī)軟件，以此制作出與測量現(xiàn)場相同的三維模型。除此之外，對(duì)于大范圍的測量區(qū)域要非常重視GPS技術(shù)的應(yīng)用，通過建立CORS站來實(shí)時(shí)采集測繪區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。結(jié)語無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)與無人機(jī)遙感技術(shù)為例來說，在工程測量中的優(yōu)勢(shì)是非常凸顯的，能夠?qū)y區(qū)開展全方位的勘測，當(dāng)前的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和今后的發(fā)展均是非常值得肯定的。今后要進(jìn)一步加大對(duì)無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)與無人機(jī)遙感技術(shù)的研究力度，以便應(yīng)用更多的領(lǐng)域中，發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)測繪事業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]馬濤.測繪新技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用[J].華北自然資源,2020,99(6):88-89.[2]李君,楊玉明.無人