霍蘇龍

摘?要： 目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，水利工程行業(yè)在我國(guó)發(fā)展十分迅速，農(nóng)田水利工程設(shè)施建設(shè)迎來了前所未有的重大機(jī)遇。在水利工程測(cè)繪中，強(qiáng)化運(yùn)用無人機(jī)低空航攝技術(shù)，提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與測(cè)繪效率，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)課題之一?；诖耍榻B了應(yīng)用無人機(jī)低空航攝的優(yōu)勢(shì)，分析了無人機(jī)低空航攝的作業(yè)流程，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及數(shù)據(jù)解算等角度，探討了無人機(jī)低空航攝的數(shù)據(jù)處理問題。

關(guān)鍵詞： 無人機(jī)低空航攝;水利工程;測(cè)繪;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】P237?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）22-0038-01

1?無人機(jī)遙感影像技術(shù)的特點(diǎn)

1）實(shí)時(shí)性無人機(jī)遙感影像技術(shù)可以從專業(yè)攝影攝像設(shè)備及無線傳輸技術(shù)獲取信息，通過計(jì)算機(jī)開展圖像信息處理，按照不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的影像精度制作要求制作成圖像，利用無線傳輸技術(shù)手段開展圖形實(shí)時(shí)傳輸。無人機(jī)遙感影像技術(shù)可以穿越時(shí)間空間的隔閡，實(shí)時(shí)傳輸拍攝完畢的影像內(nèi)容。2）便捷性無人機(jī)遙感影像設(shè)備一般體積都相對(duì)較小，系統(tǒng)操作起來也非常便捷。無人機(jī)遙感影像技術(shù)能夠有效結(jié)合不同需求的監(jiān)測(cè)對(duì)象，開展區(qū)別化的監(jiān)測(cè)工作，穩(wěn)定性相對(duì)較高，安全性強(qiáng)，容易轉(zhuǎn)場(chǎng)，能夠監(jiān)測(cè)到較為細(xì)微的內(nèi)容。3）多用途性無人機(jī)遙感影像技術(shù)自身存在諸多功能，能夠全面獲取遙感信息，將遙感信息通過視頻影像的形式進(jìn)行傳輸。無人機(jī)遙感影像的拍攝器材主要是經(jīng)過改裝的CCD數(shù)碼照相機(jī)，也可以是小型數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備和視頻設(shè)備，能滿足多元化社會(huì)實(shí)踐需求。

2?無人機(jī)低空航攝在農(nóng)田水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1?飛行作業(yè)

飛行作業(yè)是無人機(jī)低空航攝的關(guān)鍵步驟，其嚴(yán)謹(jǐn)性與規(guī)范性直接決定著最終測(cè)繪數(shù)據(jù)與圖像繪制效果。在飛行作業(yè)中，要密切結(jié)合飛行時(shí)間段內(nèi)天氣、云層、空氣濕度等指標(biāo)，選擇在外界條件良好的天氣條件下進(jìn)行航攝。無人機(jī)的起降點(diǎn)位置宜選擇開闊、平坦區(qū)域。在飛行作業(yè)前，要對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行性能調(diào)試，使其保持良好的工作狀態(tài)，提高測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，避免因不必要的故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷。當(dāng)無人機(jī)低空航攝飛行至特定高度時(shí)，可啟用自動(dòng)飛行模式，使無人機(jī)按照既定飛行路線進(jìn)行自動(dòng)測(cè)繪。飛行作業(yè)過程中，要時(shí)刻關(guān)注無人機(jī)飛行姿態(tài)等狀況，對(duì)觀察到的異常問題及時(shí)作出處理。

2.2?無人饑遙感在水域環(huán)境和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

水是生命之本，我國(guó)人口資源眾多，水資源對(duì)我國(guó)來說就更加重要，尤其是西部地區(qū)。因此對(duì)水資源環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，水資源的合理開發(fā)利用是我國(guó)當(dāng)前急需解決的問題。利用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行水資源調(diào)查成本低、速度快、數(shù)據(jù)獲取及時(shí)，根據(jù)遙感對(duì)不同地物具有不同的反射波譜效應(yīng)，可對(duì)水域水質(zhì)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水域污染與泄漏事件。

2.3?數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理階段是為了統(tǒng)籌整理測(cè)繪數(shù)據(jù)，提取有效數(shù)據(jù)信息，為數(shù)據(jù)解算提供必要條件。該過程需導(dǎo)出無人機(jī)機(jī)載設(shè)備內(nèi)存卡中的測(cè)繪數(shù)據(jù)，并結(jié)合水利工程基本信息進(jìn)行充分比對(duì)，構(gòu)建航攝影像縮略圖。剔除相對(duì)失真、模糊的數(shù)據(jù)，在充分整理航帶的基礎(chǔ)上，將無人機(jī)機(jī)載攝像設(shè)備的相對(duì)校驗(yàn)參數(shù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，核定平面控制網(wǎng)的相應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷水利信息收集位置。在此基礎(chǔ)上，再設(shè)定科學(xué)規(guī)范的高程控制網(wǎng)。

2.4?土地綜合整治規(guī)劃用圖測(cè)制階段

2015年8月，采取無人機(jī)低空航攝技術(shù)獲取了整治區(qū)內(nèi)地面分辨率0.14米的航拍影像。再經(jīng)由“兩內(nèi)兩外”方式獲取試驗(yàn)所需地形圖。即“第一次外業(yè)”主要包括無人機(jī)航攝線路設(shè)計(jì)、無人機(jī)低空飛行數(shù)字影像獲取、像片控制點(diǎn)布設(shè)和像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè);“第二次外業(yè)”主要是指外業(yè)調(diào)繪，即拿著第一次內(nèi)業(yè)的成圖影像到實(shí)地去調(diào)查，將地形圖上所需要的內(nèi)容，諸如：房屋、電線桿、水塘、溝渠等地物，用特定的符號(hào)在影像上標(biāo)注出來，并輔助以文字注釋;“第一次內(nèi)業(yè)”包括影像數(shù)據(jù)預(yù)處理、像片控制點(diǎn)選刺、空中三角測(cè)量和立體測(cè)圖;“第二次內(nèi)業(yè)”主要是指在全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站中，將影像進(jìn)行編輯整理，生產(chǎn)出數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字地形模型（DTM）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、土地利用分類圖等數(shù)字化信息產(chǎn)品，為土地整理提供所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通俗來講就是在像控測(cè)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行空中三角形測(cè)量加密，制作0.14米高分辨率數(shù)字正射影像圖（DOM）。在立體環(huán)境下采集整治區(qū)2075公頃的1∶2000比例尺地形圖，并將內(nèi)業(yè)采集的線劃圖疊加DOM作為外業(yè)調(diào)繪底圖，按照邊調(diào)繪邊畫圖的流水化作業(yè)模式，完成整個(gè)整治區(qū)數(shù)字線劃圖（DLG）的繪制。之后將測(cè)區(qū)數(shù)字線劃圖（DLG）移交規(guī)劃設(shè)計(jì)部門進(jìn)行土地綜合整治項(xiàng)目圖紙規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.5?水土保持監(jiān)測(cè)

我國(guó)已成為世界上水資源流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。土壤侵蝕的過程相對(duì)復(fù)雜，不僅有人為因素，還有氣候、地形、植被、土壤等諸多因素。無人機(jī)遙感影像技術(shù)能夠針對(duì)不用地質(zhì)侵蝕的情況進(jìn)行分層，并且結(jié)合不同時(shí)期土壤侵蝕的強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)，通過無人機(jī)遙感影像運(yùn)行，獲取當(dāng)?shù)卦敿?xì)的自然地域、地理地形、植物植被、氣候環(huán)境等信息。通過無人機(jī)遙感影像搜集信息，全面總結(jié)影響水土流失的影響因素，為水土規(guī)劃和水土治理工作打下良好基礎(chǔ)。

2.6?航線規(guī)劃

航線即無人機(jī)低空飛行的特定路線。在規(guī)劃航線中，要全面探勘水利工程測(cè)繪區(qū)域客觀環(huán)境，結(jié)合無人機(jī)性能、飛行高度、比例尺、測(cè)繪面積等參數(shù)指標(biāo)綜合設(shè)定，最大限度減少無人機(jī)低空飛行所遭遇的外界干擾，適當(dāng)遠(yuǎn)離高壓線桿、高大樹木等。要設(shè)定具體的航向重疊度和旁向重疊度，盡量提高測(cè)繪目標(biāo)區(qū)域覆蓋率，權(quán)衡設(shè)定無人機(jī)低空飛行方向和飛行速度等。

結(jié)語：通過無人機(jī)航測(cè)獲取高分辨率影像，制作完成4D數(shù)據(jù)產(chǎn)品，根據(jù)土地整理前、整理中和整理后3個(gè)時(shí)期，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)發(fā)揮優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高效、低成本地實(shí)現(xiàn)對(duì)土地整理項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)控與驗(yàn)收等工作的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為土地整理工程提供基礎(chǔ)的資料和技術(shù)保障。將無人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用到土地整理項(xiàng)目中，使土地綜合整治工作不再局限于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中，可以大大提高土地綜合整治工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。同時(shí)，無人遙感飛機(jī)作為一種新型的遙感數(shù)據(jù)獲取手段，必將成為現(xiàn)代化國(guó)家對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，并將越來越廣泛地應(yīng)用于民用生活，產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]?宋雪蓮，阮璽睿，馬茹菲.基于ContextCapture的無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量三維建模[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（21）.