無人遙感機(jī)在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用

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摘要:文章結(jié)合理論實(shí)踐，分析低空無人機(jī)遙感技術(shù)在水利工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用。得出在水利工程測(cè)繪中應(yīng)用其技術(shù)，可有效提升水利工程測(cè)繪的效率和質(zhì)量，希望對(duì)相關(guān)單位有所幫助。

關(guān)鍵詞:低空無人機(jī)遙感;水利工程;測(cè)繪

近年來，我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，低空無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，為我國水利工程測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；诖耍瑢?duì)低空無人機(jī)遙感在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用做了如下研究。

1無人機(jī)遙感系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理流程

低空無人機(jī)遙感系統(tǒng)由遙感設(shè)備及其控制系統(tǒng)、飛行平臺(tái)、飛行控制系統(tǒng)、無線電遙測(cè)遙控系統(tǒng)、遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等幾大部分共同組成。無人機(jī)遙感就是一種沒有人員操控的飛行器，其僅僅是一個(gè)飛行平臺(tái)，主要通過無線遙感設(shè)備設(shè)備進(jìn)行全面控制，并通過無線通信技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等來獲得數(shù)據(jù)和圖像信息。目前我國很多低空無人機(jī)遙感系統(tǒng)主要使用小型數(shù)字相機(jī)作為機(jī)載遙感設(shè)備，和傳統(tǒng)航片相比，具有像幅小、影像數(shù)量多的問題。通過相機(jī)定標(biāo)參數(shù)、拍攝時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)、幾何模型對(duì)相關(guān)圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正，并借助相應(yīng)的軟件進(jìn)行交互處理。同時(shí)通過影像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和快速拼接軟件，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行快速處理和檢查，以滿足實(shí)際需求。

2低空無人機(jī)遙感的優(yōu)點(diǎn)

2.1機(jī)動(dòng)性好，組裝時(shí)間短

低空無人機(jī)遙感和衛(wèi)星、航天飛機(jī)等傳統(tǒng)測(cè)量飛行器相比，其體積更小、更加靈活。在具體應(yīng)用中，可以通過機(jī)動(dòng)車來運(yùn)輸?shù)焦ぷ鼽c(diǎn)，而且對(duì)起飛的要求也比較低，也不需要設(shè)置專用跑道，就多旋翼無人機(jī)而言，在起飛時(shí)只需要1㎡左右平地即可。同時(shí)無人機(jī)起落也比較方便，提高了低空無人機(jī)應(yīng)用的適應(yīng)性。低空無人機(jī)各部件的集成性越來越高，大大縮短了無人機(jī)組裝的時(shí)間。

2.2反應(yīng)迅速，效率高

針對(duì)突發(fā)事件，低空無人機(jī)遙感可以在極短時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行大范圍監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)效率高達(dá)300km2/(d•臺(tái))，在應(yīng)用前可以對(duì)無人機(jī)的飛行路線進(jìn)行合理規(guī)劃，同時(shí)在飛行中可以進(jìn)行校對(duì)和修改，確保無人機(jī)可以按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)用。

2.3圖像處理速度快，圖像分辨率高

低空無人機(jī)遙感可實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)傳輸，在較短時(shí)間內(nèi)，把高清圖像傳輸?shù)娇刂破脚_(tái)上。無人機(jī)拍攝的圖像的分辨率高于目前我國衛(wèi)星遙感拍攝的圖形，可以實(shí)現(xiàn)4K高清攝像，進(jìn)行1∶500以上比例尺的地圖繪制。

3低空無人機(jī)遙感在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

在水利工程測(cè)繪中涉及到水利工程的平面高程控制測(cè)量、地面測(cè)量、水下測(cè)量、橫斷面測(cè)量、縱斷面測(cè)量、定線放樣測(cè)量、變形觀測(cè)等內(nèi)容。如果在平原地區(qū)水利工程測(cè)量中，水準(zhǔn)測(cè)量、經(jīng)緯測(cè)量外加全站儀測(cè)量就可以有效滿足水利工程測(cè)繪的實(shí)際需求。而對(duì)于山區(qū)水利工程的測(cè)繪而言，其地形地貌更加復(fù)雜，傳統(tǒng)測(cè)量工具和衛(wèi)星遙感技術(shù)很難發(fā)揮出應(yīng)用的作用和價(jià)值。但低空無人機(jī)遙感對(duì)起落的要求比較低，操控人員可以在指定的安全區(qū)域進(jìn)行操控，大大節(jié)約了人力資源的無故浪費(fèi)。同時(shí)低空無人機(jī)遙感主要在1000m以下飛行，可在云層下拍攝，可以得到更高分辨率的影像，可以為山區(qū)水利工程測(cè)繪提供基礎(chǔ)保障［1］。目前我國眾多低空無人機(jī)都可以應(yīng)用在水利工程測(cè)繪測(cè)量中，再通過自檢校、自穩(wěn)定多軸云臺(tái)航拍系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件，把多張拍攝圖拼接成為一個(gè)整體，并自動(dòng)調(diào)整測(cè)繪誤差得到數(shù)字正射影像圖，從而確保水利工程測(cè)繪的準(zhǔn)確性。

3.2在水利工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

低空無人機(jī)之所以可以被廣泛應(yīng)用在水利工程測(cè)繪中，主要原因水利工程的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，傳統(tǒng)地質(zhì)勘查方法和手段，則很難滿足實(shí)際需求，也難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出工程地質(zhì)中可能發(fā)生的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，而且水利工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，僅僅憑借地面勘察法很難獲得水利工程所在區(qū)域的地質(zhì)、地形等情況［2］。而無人機(jī)遙感具有操便捷、安全度高、成本低的優(yōu)勢(shì)，不但可以有效滿足對(duì)地質(zhì)條件的航拍需求，而且還能在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)水利工程地質(zhì)條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和去哪買監(jiān)測(cè)，從而全面掌握地質(zhì)條件的主要發(fā)展趨勢(shì)，并快速判斷出水利工程中存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象，并協(xié)助水利工程測(cè)繪人員全面掌握地質(zhì)情況，并根據(jù)目前地質(zhì)發(fā)展情況，制定科學(xué)合理的防護(hù)對(duì)策。

3.3在水利工程日常工作監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水利工程越來越多，優(yōu)質(zhì)水利工程地質(zhì)條件越來越少，基本建設(shè)要求也已經(jīng)難以達(dá)到最理想的要求。如果壩體、壩基施工的耐久性沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)大幅度降低水利工程的使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致水利工程發(fā)生滲漏，嚴(yán)重威脅這水利工程的正常使用。不但會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)威脅到周圍居民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。而低空無人機(jī)遙感可以技術(shù)可以良好的應(yīng)用在水利工程日常檢測(cè)中，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫中存在的滲漏情況，從而快速發(fā)現(xiàn)水利工程的運(yùn)行情況，并對(duì)險(xiǎn)病區(qū)域得到高清影像，為制定解決方案提供數(shù)據(jù)支持。

3.4在土壤濕度調(diào)查中的應(yīng)用

土壤濕度的變化，對(duì)水利工程土壤的熱學(xué)特性和土壤的力學(xué)特性有非常重要的影響。同時(shí)對(duì)水利工程水文特性的研究和掌握也有非常重要的意義。表層土質(zhì)可以對(duì)太陽光進(jìn)行反射，不同的土壤性質(zhì)，反射太陽光的強(qiáng)度和顏色也各不相同。通過對(duì)土壤灰度值和含水率的研究發(fā)現(xiàn)，二者之間具有負(fù)相關(guān)的關(guān)系。通過低空無人機(jī)遙感技術(shù)可以拍攝到高分辨率的影像資料，就可以為土壤灰度值的確定提供數(shù)據(jù)支持，從而對(duì)土壤水分的調(diào)查和研究提供有效的依據(jù)，從而協(xié)助工作人員完成對(duì)土壤水分的測(cè)量，為現(xiàn)有土壤檢測(cè)技術(shù)提供有力補(bǔ)充。

4結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，研究了低空無人機(jī)遙感在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為我國水利工程測(cè)繪工作帶來了全新的思路，合理應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，可大幅度提升水利工程測(cè)繪的效率和準(zhǔn)確性。比較符合目前我國水利工程事業(yè)發(fā)展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，具有非常廣大的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

［1］楊培鳳．基于無人機(jī)遙感在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用［J］．黑龍江水利科技，2017(12)．

［2］王光彥，姚堅(jiān)，李登富，趙培．低空無人機(jī)遙感在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究［J］．測(cè)繪與空間地理信息，2016

作者:王益銘單位:江西省水利水電建設(shè)有限公司