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Art and Science

工程测绘中无人机遥感测绘技术的作用及应用分析

作者

刘艳梅

芙蓉镇自然资源所

无人机遥感测绘技术具有灵活性好、分辨率高、响应速度快的优点,是现代工程测绘中的一项重要技术支持。本文根据目前的研究和实际情况,对无人机遥感测绘技术的核心地位进行系统的分析,讨论该技术在地形建模、工程监测、灾害应急场景下的具体运用,希望能够对行业技术优化起到一定借鉴作用。

一、无人机遥感测绘技术在工程测绘中的作用

1.提升测绘效率与精度

传统工程测绘一般都是依靠人工操作和大型设备来进行,测绘流程烦琐、费时。无人机遥感测绘技术利用高精度传感器,例如,高清摄像机和激光雷达,能在相对较短的时间内完成广泛的地面测量和数据收集,从而显著提升测绘工作的效率[1]。无人机飞行高度高、灵活性强等特点,使得无人机可以很方便地对复杂地形或者危险区域进行覆盖,从而规避人工测量可能带来的难度与危险,特别适用于山区、矿区、交通堵塞的都市区域等。

2.降低作业成本与风险

传统工程测绘往往要耗费很多人力、物力、时间,如人工测量不但要分配很多专业人员而且还要有价格昂贵的装备,这些都会从某种程度上提高整个项目成本。相比较而言,无人机遥感测绘技术在自动化飞行以及数据采集等方面,可以显著减少人工干预的情况,进而有效地降低劳动力的成本[2]。另外,利用无人机开展测绘作业也可以降低大型设备及装备的使用量,继而降低设备维护费用及长远投资。传统测绘通常需要手工进入复杂或者危险环境中,安全风险较大,特别是高山、沼泽和建筑工地这些复杂地区,手工操作极易出现事故。

二、工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用分析

1.地形测绘与三维建模

地形测绘作为工程建设的一项基础性工作,常规地形测量方法主要依靠人工测量,测量速度较慢、测量精度有限。而无人机遥感测绘技术借助搭载激光雷达、高清摄像头等高级传感器,能够快速、有效获取地面信息,特别是对于复杂地形以及不易到达地区,更是发挥着得天独厚的优势。无人机的飞行灵活性使得无人机可以在更短的飞行时间里,完成大面积高分辨率地形数据采集工作,并且通过多视角和多传感器联合使用来获得更全面的地面信息。该工艺在促进测绘效率的同时,还能使数据准确性得到极大提高,从而为之后工程设计与施工打下坚实基础。得到地形数据之后,以三维建模为核心环节进行数据处理,实现遥感数据到可视化三维模型的转换,从而为工程设计提供直观空间参考。利用无人机遥感技术得到的高精度点云数据,可以利用计算机算法制作出精细三维数字地形模型。

2.工程监测与质量评估

随着项目规模越来越大、复杂度越来越高,常规监测手段已渐渐不能满足项目实时监控、精准评估等要求。无人机遥感测绘的提出为工程监测和质量评估提供更有效和准确的解决方案。利用无人机携带高分辨率影像传感器和激光雷达,可实时监控施工现场并获得详细空间数据。利用这些资料可对工程进展情况进行分析,对施工质量进行监测,并及时发现可能存在的隐患或质量问题。特别是对于大型基础设施工程,采用无人机对其进行全方面监控,能够高效地对施工区域进行大范围覆盖,极大地提升监控覆盖率与准确性。工程质量评估对保证施工质量满足设计要求具有十分重要的意义。无人机遥感技术可以提供高精度三维点云和立体影像数据,对工程质量评估具有科学依据。通过对施工前和施工后地形数据进行比对,可以明确评价施工能否达到设计标准并及时发现地基沉降和结构变形异常,保证工程质量稳定。

3.灾害评估与应急测绘

在灾害频发性与复杂性不断提高的情况下,常规地面测量方法通常很难适应灾害应急响应时效性与广泛性的要求。基于这一背景,无人机遥感测绘技术被提出,大大提升灾害评估及应急测绘工作效率及准确性。利用无人机携带高分辨率摄像头,红外传感器和激光雷达,可在灾后第一时间迅速飞向灾区,并对受灾地区进行充分详细的调查,得到优质影像和点云数据。这些资料可以在较短的时间内给出灾区详细的地形,建筑物损毁程度、道路畅通情况、水文变化情况,从而为灾后评估奠定准确基础。灾害评估以尽快对灾害损失进行评估并明确灾后应急救援重点区域及资源分配为中心目的。传统手段中,该流程一般需大量人工勘察及数据处理,既费时又易漏报误判。而无人机遥感技术以实时获取多维度数据的方式,可以快速全面地反映出灾害现场状况,通过图像处理与数据分析产生准确损毁评估报告。如当遭受地震、洪水、滑坡灾害时,无人机能够快速覆盖受灾地区,实现高分辨率空中拍摄并拍摄地面变化以及对损毁建筑的精确测量、断裂道路及丢失的基础设施,从而有利于救援人员科学地制定应急救援方案。

三、结语

无人机遥感测绘技术以其革新数据采集和处理模式给工程测绘领域带来明显的效率提升和应用扩展。它在三维建模、质量监控、应急响应等方面的实践证明,该项技术具有实用性和前瞻性双重特点,能有效地处理多样化的工程需求。今后随着人工智能和高精度传感器进一步结合,无人机遥感测绘技术会不断向自动化和智能化方向突破,为工程建设和灾害管理提供更加有效、可靠的技术解决方案。

参考文献

[1]严兵.简述工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用[J].港工技术,2023,60(2):78-81.

[2]刘昱.工程测绘中无人机遥感测绘技术的运用[J].中国地名,2024(11):0184-0186.