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摘要：隨著我國無人機技術的不斷成熟，其應用范圍不斷擴大，在此背景下發展出以無人機為飛行平臺的航測技術。由于這種新型航測技術具有操作簡單和測量精度高的特點，同時其還能夠實時反饋被測區域的地理空間數據，并可以適應復雜地形條件下的測量要求，因此無人機航測技術在水利工程測量工作中得到了越來越廣泛的應用。測量人員要充分了解無人機航測技術特點，合理確定航測方案，準確把握航測技術要點，確保航測數據全面準確。

關鍵詞：無人機；航測技術；水利工程測量；技術應用

在傳統的水利工程測量工作中所采用的主要是人工測量以及遙感測量等傳統測量技術，雖然能夠為水利工程的規劃設計以及施工管理等提供相關的數據信息，不過在測量效率、測量成本以及測量精度等方面還存在不同程度的問題。而近年來我國在無人機技術領域取得了長足的進步，無人機技術的應用范圍也不斷擴大，其中以無人機為平臺搭載測量設備的新型航測技術在水利工程測量工作中的應用極大地降低了航攝測量的技術難度和測量成本，同時有效地提高了技術的適應性和測量質量精度。因此測量人員應加強對無人機航測技術的研究，準確把握其技術特點，并要結合水利工程測量的實際情況充分發揮無人機航測技術優勢，提高測量的質量和效率，為水利工程建設提供更加全面準確的參考依據。

1在水利工程測量中應用無人機航測技術的優勢分析

（1）無人機航測技術應用具有較高的靈活性。由于無人機平臺的自重較輕且體積也相對較小，且能夠通過搭載攝影測量設備按照預定參數或者在人工操控下完成對指定目標區域航攝測量任務。其可以靈活地從不同角度對被測目標進行反復測量，從而可以獲取更加全面清晰的影像數據，因此在水利工程測量中具有較為明顯的優勢[1]。（2）無人機航測技術應用具有較好的適應性。無人機航測技術能夠廣泛適應多種地形條件下的水利工程測量要求，而且對起降場地條件的要求不高，降低了水利工程外業測量的難度，提高了測量的安全性。（3）無人機航測技術應用具有較高的實時性。無人機航測技術可以在飛行過程中實時向地面站傳輸測量數據和影像信息。其測量數據具有很強的時效性，使水利工程的規劃設計以及施工管理能夠獲得動態的數據信息。

2水利工程測量工作中無人機航測技術的應用要點分析

2.1應用無人機航測技術進行水利工程測量的基本流程分分析。在應用無人機航測技術進行水利工程測量時，測量人員應首先結合待測目標區域的初步勘查情況以及所搜集的資料信息來合理設計無人機的飛行航線。同時完成控制點的布設，然后可以進行正式的飛行作業，完成相關影像數據的采集、存儲和傳輸。最后要通過內業處理對影像數據進行分析，并完成相關的數據產品制作以及繪圖工作。2.2像控點布設要點。在應用無人機航測技術進行水利工程測量時，應首先初步了解水利工程項目所在區域的基本情況，并應全面收集目標區域的地質水文數據等，以確保航線設計以及像控點布設科學合理。測量人員應在待測目標區域內確定若干重點測量點位作為像控點位置，然后按照無人機航攝測量要求以及一定的規則連接像控點[2]。在測量定位像控點時可以水利工程測量的實際情況采用空三測量、導線測量以及GPS測量等技術方法，以保證像控點定位的精度。2.3無人機航線規劃要點。在設計無人機的飛行航線時，測量人員應嚴格按照無人機航測技術規范。并結合水利工程測量的成圖精度要求、無人機的自身質量性能指標以及其所搭載的航攝測量設備的技術參數等，科學確定無人機的航高、航向、轉彎半徑以及拍攝角度度等航攝測量參數，以目前在無人機航測中比較常用的定焦A7RII單反相機為例，當成圖比例要求達到1：1200時，應將無人機的飛行高度設定在300~350m。同時應合理控制無人機航向以及旁向之間的重疊度，以確保數據采集的全面性。同時在水利工程測量中可以將航向重疊度控制在50%左右，以滿足水利工程測量對數據完整性的要求。此外，在設計無人機航線時，還應綜合考慮水利工程測量在分區高差、地面分辨率等方面的要求，并要在保證飛行安全的基礎上盡量避免飛行路線的重復。2.4無人機航測設備的選擇。在應用無人機航測技術進行水利工程測量時，測量人員應根據具體的航測任務來選擇相應的無人機類型型號，以確保無人機的適飛條件、飛行性能以續航實踐等能夠滿足航測計劃的要求。同時，由于無人機的飛行控制以及拍攝測量主要是按照航測系統中預設參數來執行操作，因此要做好各項飛行參數的設置工作，并要結合水利工程項目對測量影像信息的具體精度等，選擇無人機上搭載的攝像設備的型號，以確保其所采集的影像信息的分辨率能夠達到水利工程測量的清晰度要求。此外，還應合理選擇無人機航測的氣候條件，一般應在無風或少風的晴朗天氣條件下應用無人機航測技術對水利工程進行測量，以保證飛行安全，并可以提高測量的精度。2.5立體測圖要點。在對水利工程項目進行立體測圖時，測量人員可以利用Virtuo平臺統一導入所采集的所有航測數據和影像信息，以便向測圖工作站直接導入加密后的像對定向元素。在數據存儲宏應按照成圖模型單位，每個單元文件中存一幅圖，并要確保圖幅和文件名稱編號均相同，然后利用轉換軟件進行數據格式轉換。2.6水利工程高程數據外業調繪要點。為了保證水利工程測圖的準確性，還需要結合外業調繪來采集相關的高程數據。需要調繪水工建筑測區范圍內的溢流壩壩頂、淤地壩高程、淋水坡腳高程、抽水泵站位置和管徑等。此外還應通過實地調繪方式來準確掌握水工建筑測區范圍內各種構筑物的權屬信息、村莊名稱、相關的道路橋梁信息以及電力通信等各種地物信息。在調繪過程中可以綜合應用RTK等測量技術來對相關設施進行測量。2.7內業數據處理要點。在對無人機航測數據進行內業處理時，首先要對影像進行糾偏。主要是由于受拍攝器材自身性能的限制，在鏡頭邊緣位置會存在較為明顯的畸變現象。因此應結合相機型號以及檢校數據利用專業處理軟件來完成影像數據的格式轉換以及糾偏處理，還要對航測數據進行空三加密處理。目前在空三加密中可以應用的軟件比較多，不同其處理流程基本抑制，均應在新建工程后將數據導入，并自動生成航帶，對影像進行處理分析。在完成同名點的提取以及刺點測量后還要進行平差解算以及精度評價，為數據模型的構建奠定良好的基礎[3]。在對數據進行結算時，測量人員應在新建項目后加入控制點，然后進行數據處理，最后到處處理完成的數據。在解算時可以先向DATmaxtrix軟件中導入航測數據，并建立三維坐標體系，以便航測數據能夠與POS數據相互匹配。之后可以利用計算機來自動完成數據的計算和優化匹配。測量人員可以加固布局數據以及相關的文件信息導入到控制點編輯器內，以便對空中區域進行標記。在處理數據時可以采用局部處理對象控點位置進行調整，以確保其精度能夠達到測量要求，在完成數據處理后還應對其精度進行檢查。2.8評估測量數據精度要點。在完成數據的處理后，測量人員還應按照水利工程測量的具體要求對其精度進行檢查評估。在精度評估中可以采用模型精度評估以及成果精度評估這兩種方法。在采用成果精度評估方式時，主要通過人工抽檢來對未達到的成圖精度要求的數據進行篩選剔除。而在采用模型精度評估方式時，則主要是利用空三模型對內業數據以及實測數據進行對比分析，以檢查二者是否抑制。當在檢查中發現實測數據與內業數據之間有誤差存在時，則應判斷誤差值是否超過了水利工程測量允許的范圍。通常當模型精度誤差超過0.5m時，應將該數據剔除。

3應用無人機航測技術進行水利工程測量的注意事項

3.1合理處理數據傳輸誤差。在應用無人機航測技術進行水利工程測量時，由于受無人機載重量、續航時間等客觀因素的限制，通常在無人機上的數據傳輸模塊相對簡單，因此限制通信傳輸的效果，有可能導致數據在傳輸過程中出現誤差，造成影像信息發生畸變。因此在實際應用中應根據水利工程測量的精度要求以及現有的技術和經濟條件采用精度較高、體積較小的新型通信設備，以確保影像數據的傳輸精度。同時也可以將無人機的內置存儲容量適當增加，可以在飛行過程中暫時加固影像數據信息存儲在內存模塊中，在結束飛行后再到處影像數據，無須對影像數據進行壓縮，也能夠達到提高影像數據精度的目的。3.2合理選擇無人機飛行條件。在應用無人機航測技術進行水利工程測量時，由于測量用無人機平臺的體量相對較小。因此一旦飛行過程中有較大風力時，會對無人機飛行航線以及拍攝角度等產生較大的影響，會導致無人機航測影響分辨率下降，無法達到水利工程測量的要求。因此在施測時應加強對氣候條件的檢測，盡量減少氣候環境對無人機航測作業的干擾。同時還應在智能導航的基礎上結合人工操作，以便及時對無人機的飛控參數進行調整，以保證高清影像數據的獲取。此外，還應積極應用GPS定位以及POS系統，以提高空三測量的精度。

4結語

由于水利工程項目所處環境往往地形條件比較復雜，采用傳統的人工實地測量以及遙感技術等，難以滿足水利工程對于測量數據在全面性以及測量精度方面的要求，而無人機航測技術在水利工程測量中的應用可以為水利工程工程項目的規劃設計、施工建設以及運行管理提供更加準確全面的數據信息。因此要進一步擴大無人經濟航測技術在水利工程測量中的應用范圍，推動我國水利工程建設以及工程測量技術的現代化發展。

參考文獻

[1]程新環.無人機航測技術在水利工程測量中的應用探討[J].建筑工程技術與設計，2019（15）：323.

[2]譚凱婷.無人機航測技術在水利工程測量中的應用[J].黑龍江水利科技，2018，46（7）：185-186，204.

[3]卡米力江•阿布力米提.無人機航空攝影測量技術在水利工程測量中的運用[J].河北水利，2020（2）：44-45.

作者:胡志權 單位:重慶市水利電力建筑勘測設計研究院