无人机航测技术在大型工程测量中的精度控制与应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

张超峰

4128**********3776

摘要

随着测绘技术的不断进步,无人机航测技术作为一种新型测绘手段,能够在施工前期通过对施工区域内的地形地貌进行有效的测量,不仅能为后期施工提供可靠的数据资料,还能够在很大程度上提高测量效率和测量精度,并且可以有效地节约成本。因此,在实际工程测量过程中,施工单位需要对无人机航测技术进行全面、有效地应用,并将其应用于工程建设中。文章分析了无人机航测技术的基本原理与系统构成,并针对大型工程测量中的精度控制要求进行了研究和探讨,最后对无人机航测技术在大型工程测量中的精度控制方法进行了具体分析。


关键词

无人机航测技术;大型工程测量;精度控制

正文

引言:无人机航测技术是一种新型的测绘技术,其通过将无人机作为载体,搭载影像数据采集系统,实现对无人机的远程控制,对航空拍摄图像进行有效采集与处理。随着科技的不断进步和发展,无人机航测技术在我国各行各业中的应用越来越广泛。相较于传统的测绘技术,无人机航测技术具有高效、灵活、快捷等特点,不仅能够有效提高测绘工作的效率,还可以有效节约成本,同时还能将其应用于一些地形地貌复杂、地形起伏较大的地区。因此,在实际工程测量过程中,施工单位要想保证工程建设质量和效率,就必须对无人机航测技术进行全面、有效地应用。

一、无人机航测的基本原理与系统构成

无人机航测技术主要是通过利用无人机搭载摄影测量系统,从而对摄影测量系统中的控制系统、光学相机、GPS接收机、数字相机以及传感器等设备进行有效组合,对目标区域内的地形地貌进行拍摄,并且将所拍摄到的影像数据通过卫星传输方式,传输到地面控制系统中,然后将地面控制系统的处理结果通过数字通讯方式传送到无人机控制系统中,从而实现对无人机的远程控制。在实际操作过程中,由于受天气影响和目标区域内的环境因素影响较大,所以,在对目标区域进行航测时,一定要结合实际情况和需求确定无人机航测的飞行高度以及飞行范围。

二、数据获取与处理流程

在进行无人机航测技术应用之前,需要先对拍摄到的影像数据进行处理,具体流程如下:第一,将需要进行测绘的区域划分为若干个像控点;第二,对无人机航测过程中的影像数据进行预处理,其中包括空中三角测量、加密、空三加密等;第三,通过对地面控制点数据和原始影像数据进行比较分析,确定原始数据与预处理数据是否相符;第四,如果两者吻合,则将预处理数据作为处理参考,从而提高空中三角测量精度。在实际工程测量过程中,无人机航测技术的应用流程主要包括:航线设计与规划、影像匹配、空中加密、数字高程模型(DEM)采集等。

三、大型工程测量中的精度控制要求

3.1大型工程测量的精度标准与规范

在大型工程测量中,其精度的要求与规范标准是由大型工程所具有的特点所决定的。而对于无人机航测技术来说,其应用的范围是较小的,其精度标准与规范也就没有那么高,在一些特殊的情况下,例如大型工程测量中的测角、测距、测高等,其精度要求与规范标准也就相应降低了。在这种情况下,为了保证大型工程测量数据质量的稳定以及施工进度的高效推进,在对其进行精度控制时,必须保证其具有较高的标准与规范。此外,在测量过程中,还需要对无人机航测技术进行不断完善与优化,以满足大型工程测量的精度要求与规范标准。

3.2精度控制的关键技术因素

测量作业前,应对测量人员进行系统的培训,确保其了解并掌握测量技术。在进行作业时,应按照规定的操作规程进行操作,保证整个过程的规范性和科学性。同时,在具体作业中,应加强对测量人员的监督和管理,以提高其工作效率和质量。另外,在测量过程中,还应加强对无人机航测技术的应用和研究,合理选择无人机航测技术的应用类型,选择合适的飞行高度、航线设计和航线规划方法等,以确保其在实际操作中的精准性和可靠性。同时还应加强对测量人员操作技能和专业素质的培训与考核工作,提高其综合素质和能力水平,从而为工程测量作业提供有力保障。

3.3误差来源分析(系统误差、环境误差、操作误差等)

测量误差来源较多,一般分为系统误差和操作误差。系统误差主要有测量仪器设备精度和量测方法对测量结果的影响;操作误差主要有人员的经验、仪器设备操作水平及人员培训等。其中,设备精度和量测方法对测量结果的影响是最重要的,在一定条件下,只有提高设备精度和量测方法才能使测量结果接近真值。而人为因素对测量结果的影响也是不可忽视的,比如,人为误差可以是测量人员自身原因或外界环境因素造成的。因此,在实际工作中必须加强对系统误差、操作误差、环境误差等方面的控制,只有这样才能使工程测量工作得到有效地提升。

四、无人机航测技术的精度控制方法

4.1飞行规划与姿态控制策略

无人机航测技术在开展航飞的过程中,应当在航线规划上进行有效的设计,并且需要根据航线的长度、航向、高度等进行科学合理的控制,确保航测效率以及精度。另外,在实际飞行过程中,由于受到大气扰动等因素影响,可能会出现一定程度的倾斜,对无人机航测技术的精度造成不良影响。为此,应当做好航测过程中倾斜角度的控制。另外,为了实现航测效率和精度的提升,应当在飞行过程中将无人机姿态控制在一定范围内。飞行前需要对航线进行反复检查与校正,确保其飞行路线较为平直。

4.2地面控制点(GCP)布设与测量技术

在大型工程项目的建设中,需要对测量工作进行合理规划,尤其是控制点的布设。控制点布设在很大程度上决定了整个工程测量的精度,因此在对控制点进行布设时,需要结合当地的实际情况对点位进行合理选择,保证控制点布设的准确性。此外,还需要对点位的坐标信息进行科学选择,避免出现测量误差。地面控制点的测量技术主要是通过GPS定位技术来实现。该技术具有较强的可靠性和稳定性,但是在进行实地测量时会受到多种因素的影响,比如GPS信号强度、天气状况以及测量人员素质等。因此需要通过引入先进的技术手段来提升无人机航测技术在大型工程项目中的应用水平。

4.3定向解算与影像匹配优化

对于无人机航测技术而言,需要结合摄影测量相关原理进行定向计算,在实际的定向过程中,需要运用相关的计算公式来完成相关的计算工作,进而确保对相关的参数进行合理的选择。而在实际的定向过程中,要对摄影测量技术进行合理地运用,确保影像匹配以及定向过程能够得以顺利进行。通常情况下,可以运用多项式模型或者是线性模型来进行模型的建立与优化。而在实际的应用过程中,需要结合实际情况来完成相应的匹配工作,在实际的影像匹配过程中,可以结合特征点来完成对相关参数的提取以及对定向结果的计算工作。在整个匹配过程中,还可以利用随机抽样一致性算法来完成对相关参数的优化。

结语

综上所述,随着社会经济的不断发展和进步,工程测量技术也在不断地完善和发展,无人机航测技术作为一种新型的测量技术,具有高效、灵活、快捷等特点,因此在工程测量过程中应用广泛。而要想保证工程建设质量和效率,就必须对无人机航测技术进行全面、有效地应用,并对其精度控制要求进行严格的把控,以确保工程建设质量和效率。

参考文献

[1]张金.无人机航测技术在高速公路勘测及辅助选线中的应用[J].汽车周刊,2025,(12):92-94.

[2]叶丛.无人机航测技术在全域综合整治农田测绘项目中的应用研究[J].科学技术创新,2025,(21):9-12.

[3]李德顺.中华绒螯蟹养殖塘底质评估中无人机航测技术的应用探究[J].河北渔业,2025,(10):83-86.

[4]李俭.无人机三维激光扫描技术在矿山普查中的应用研究[J].世界有色金属,2025,(18):176-178.

[5]杨鹏,冯云.无人机航测技术在露天矿山储量动态检测中的应用[J].中国金属通报,2025,(09):141-143.


...


阅读全文