水利水電工程中無人機航測的應用
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摘要：近年來在水利水電工程中廣泛利用各種現(xiàn)代測繪技術(shù)，促進了水利水電工程的健康發(fā)展。本文論述了無人機航測在水利水電工程中的應用，保障了工程測繪質(zhì)量，為水利工程施工提供了可靠數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：無人機航測；水利水電工程；應用
無人機航測可以適應條件復雜的水利水電工程，在水利水電工程中利用無人機航測技術(shù)，可以滿足工程測繪需求，獲取高質(zhì)量的測繪成果，滿足工程設(shè)計和施工的要求。
1概述無人機航測技術(shù)
1.1概念
無人機航測技術(shù)屬于信息化測繪技術(shù)，無人機航測充分結(jié)合了遙感測繪技術(shù)和空間信息技術(shù)，集成應用了航空、信息、自動化等學科高新技術(shù)，無人機航測具有機動性和快速性以及靈活性等優(yōu)勢，具有廣泛的應用范圍。利用無人機航測技術(shù)無需進行高空作業(yè)，技術(shù)操作和維護等工作非常簡單。經(jīng)過動力改造升級之后，在水利水電工程中應用，可以快速獲取高分辨率的影像數(shù)據(jù)。無人機航測系統(tǒng)的飛行平臺為無人機，在無人機搭載高分辨率的攝像機，利用控制系統(tǒng)自動拍攝和獲取影像。無人機航測具有很強的工作能力，同時可以保障實際工作的智能化和穩(wěn)定性。此外，無人機航測可以搭載不同類型的傳感器，可以在各個領(lǐng)域建設(shè)過程中利用無人機航測[1]。
1.2無人機航測在水利水電工程中應用范圍
隨著計算機技術(shù)和遙感測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機航測在水利水電工程中發(fā)揮著重要作用。在水利水電行業(yè)工程建設(shè)、管理階段，需要評價工程建設(shè)環(huán)境，檢測大型水利水電工程的安全性，利用無人機航測實施低空遙感，全面的測繪和檢測水利水電工程，可以提供較高分辨率的數(shù)據(jù)，整體工作速度非?？?，可以快速處理數(shù)據(jù)，獲得有價值的測繪數(shù)據(jù)，為水利水電工程防修和應用提供全面的數(shù)據(jù)。無人機航測結(jié)合了空間信息技術(shù)和GPS技術(shù)以及測繪技術(shù)等，優(yōu)化了無人機航測的功能，在水利水電工程安全監(jiān)測和測繪以及測量等方面都發(fā)揮著重要的作用。
1.3無人機航測飛行試驗
首先需要布置航線，航線設(shè)計需要結(jié)合飛行區(qū)和分辨率要求，在地面站軟件中利用無人機，根據(jù)作業(yè)規(guī)范合理的設(shè)置相對航高和絕對航高以及曝光間隔等。根據(jù)水利水電工程的氣候條件和航攝區(qū)域的地形，設(shè)計航線和航線間隔，保障相片的重疊度，落實無人機飛行測試，在作業(yè)前無人機不搭載任何傳感設(shè)備，在這個階段實施測試，確定沒有任何異常之后落實作業(yè)飛行。監(jiān)控人員要確定無人機的飛行高度和飛行姿態(tài)等情況，如果發(fā)生異常情況，要發(fā)送工作指令，并且及時進行干預。此外，要實施地面監(jiān)控，解決無人機飛行過程中因為高山阻礙導致通訊因此中斷的問題。在主地面站發(fā)出工作指令之后，在航攝區(qū)的高頂部位輔助地面站，監(jiān)視無人機的飛行狀態(tài)，并且利用對講機向主地面站發(fā)送報告。主地面站要對輔助地面站給予授權(quán)，并且向無人機發(fā)送指令，完成所有的工序之后，可以實施無人機航測工作[2]。
2無人機航測在水利水電工程中的應用
2.1在工程測繪中應用
在水利水電工程中利用普通的航空攝影技術(shù)，技術(shù)缺乏靈活性，很難在氣候復雜的天氣中獲取清晰的圖像，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，存在時效性的限制因素，需要進行重復測繪和監(jiān)測，無法滿足水利水電工程測繪的需求，因此在水利水電工程測繪領(lǐng)域需要發(fā)揮出無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢。無人機是遙感技術(shù)的載體，在實際應用過程中，在無人機上安裝荷載數(shù)據(jù)遙感設(shè)備，利用遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和“3S”技術(shù)，全面觀測目標，根據(jù)測繪人員的工作需求處理相關(guān)數(shù)據(jù)，為測繪人員提供高分辨率的圖像，操作人員要注重檢校和測試遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，滿足水利水電工程需要的信息。工作人員可以利用無人機航測技術(shù)合成不同時段的監(jiān)測圖像，幫助技術(shù)人員判斷水域變化。此外，技術(shù)人員可以結(jié)合數(shù)據(jù)信息計算水流速度和水流方向。因此，在水利水電工程中利用無人機航測技術(shù)，可以為管理人員提供決策數(shù)據(jù)。
2.2在水域環(huán)境檢測中應用
在水利水電工程管理階段，需要動態(tài)監(jiān)測水利水電工程，確定水域環(huán)境的實際情況，獲取真實的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為水利水電工程管理工作提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，保障水利管理效果，提升水利水電工程的實效性。在水利水電工程水域檢測過程中需要發(fā)揮無人機航測技術(shù)的優(yōu)勢，準確定位目標對象，并且發(fā)揮實時監(jiān)控的效果，確定水利水電工程范圍內(nèi)水域變化情況，有效整理和處理水域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在水域調(diào)查和水域統(tǒng)計等工作中提供針對性的數(shù)據(jù)依據(jù)，保障水利管理工作的規(guī)范性和合理性[3]。
2.3在水土保持中應用
在水利水電工程設(shè)計和施工過程中，要注重施工區(qū)域的水土流失問題，做好水土保持工作。在一些高原地區(qū)，水流速度非?？?，地質(zhì)情況也非常復雜，再加上水利水電工程項目范圍比較大，增加了水土保持工作的難度，無法滿足調(diào)查工作需求。技術(shù)人員要利用無人機航測技術(shù)和遙感技術(shù)等，全面調(diào)研土壤侵蝕情況，再利用GIS技術(shù)計算土壤侵蝕量，利用無人機航測技術(shù)可以獲得高分辨率的圖像，幫助工作人員明確水土流失的實際情況，保障水土保持工作的針對性。
2.4利用航攝成圖技術(shù)
利用航攝成圖技術(shù)可以測量外業(yè)像控點的布設(shè)，利用區(qū)域網(wǎng)布設(shè)方案，在拍攝照片之前，工作人員可以通過實地布標，在航拍之后布設(shè)地物點，測繪人員利用航攝成圖技術(shù)測量和布設(shè)平面控制點和高程控制點以及平高點。在利用航攝成圖技術(shù)的過程中，通過航線網(wǎng)布點，設(shè)置航向分段為不同的平高點，實際工作中測繪人員要在方向線垂直直線上布設(shè)航線首尾端的控制點。測繪人員要根據(jù)攝影區(qū)域的情況，合理選擇無人機航線，保障無人機在航測過程中可以達到60%以上的測量區(qū)域重疊。實際工作中主要是在無揚塵和云霧少的時間段內(nèi)落實航攝工作，此外要考慮地表植物等對于成圖工作的影響，如果時間允許，測繪人員可以利用季節(jié)因素，合理控制攝影時間，利用無人機航測技術(shù)全面滿足水利水電工程需求[4]。
3無人機航測在水利水電工程應用中應注意的問題
無人機航測技術(shù)具有較多的優(yōu)勢，但是也存在不足之處。當前無人機還無法搭載相機穩(wěn)定平衡系統(tǒng)，在特殊裝置上固定相機鏡頭，利用普通海綿圍繞成簡單的減速震系統(tǒng)，發(fā)揮相機的減震平衡作用。因為無人機攝像缺乏穩(wěn)定性和可靠性，因此要選擇晴朗無云的天氣進行航拍，同時要結(jié)合地形特征計算行高，制定科學的航拍計劃，獲取高分辨率的影像。在空中三角測量過程中，要保障像控點的精度，因為空中測量工作非常復雜，需要反復工作才可以獲取準確的計算結(jié)果。在地貌測繪中合理選取高程點的點位，通常是選擇明顯的地物點，此外在淹沒線周圍需要利用傳統(tǒng)的測量方法配合補充測量工作[5]。
4結(jié)束語
隨著科學技術(shù)水平的不斷提高，在水利水電工程中無人機航測技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，可以提高工程測量的準確性，保證水利水電工程質(zhì)量。
參考文獻
[1]盧俊.無人機航測系統(tǒng)在應急服務保障中的應用與前景[J].綠色環(huán)保建材，2020(9)：181-182.
[2]劉亞楠.無人機航測系統(tǒng)在公路帶狀地形測量中的應用分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020(16)：234-235.
[3]蔡龍洲.免像控無人機航測技術(shù)在風電場選址中的應用及精度評價[J].資源信息與工程，2020(4)：74-76.
[4]劉娟，?；⒘郑韯盘?基于無人機航測的土地開發(fā)整理工程量復核方法研究[J].礦山測量，2020(4)：136-140.
[5]史陽軍.無人機航測在土地整治項目工程量復核中應用探索[J].甘肅科技，2020(14)：79-81.
作者：馬江河 單位：甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設(shè)計院
