工程测量中的无人机航测技术应用研究

引言

工程测量是工程建设前期规划、施工过程把控及后期验收的重要环节，其测量结果的准确性和工作效率直接影响工程建设的质量、进度与成本。随着测绘技术的不断进步，传统测量方法如全站仪测量、水准测量等，在面对复杂地形、大面积区域测量时，逐渐暴露出效率低、成本高、危险性大等局限性。无人机航测技术融合了无人机飞行技术、遥感技术和地理信息系统技术，具有机动灵活、可快速获取高分辨率影像、受地形和环境限制小等优势，为工程测量提供了全新的技术途径。深入研究无人机航测技术在工程测量中的应用，对于提升工程测量水平、推动工程建设行业发展具有重要意义。

1.无人机航测技术应用于工程测量的背景与意义

1.1 工程测量行业发展需求

随着城市化进程加快和基础设施建设规模扩大，工程测量的对象和范围不断拓展，涉及地形复杂的山区、交通不便的偏远地区以及大型工程项目的高精度测量等。传统测量方法难以满足大规模、高效率、高精度的测量需求，亟需引入新的测量技术。同时，工程建设对测量数据的时效性要求提高，需要快速获取和处理测量信息，为工程决策提供及时支持，这为无人机航测技术的应用创造了条件。

1.2 无人机航测技术的特点与优势

无人机航测技术具有多方面独特优势。在灵活性方面，无人机体积小、重量轻，可在复杂地形和空域环境下自由飞行，能够快速到达传统测量设备难以抵达的区域进行测量作业。在效率与成本上，相比传统测量方式，无人机航测可在短时间内完成大面积区域的数据采集，大幅缩短测量周期，且减少人力和设备投入，降低测量成本。此外，无人机航测能够获取高分辨率的影像数据，通过专业软件处理，可生成高精度的数字地形模型、正射影像图等成果，满足工程测量对数据精度的要求。

1.3 无人机航测技术应用的意义

无人机航测技术应用于工程测量，有助于提高测量的准确性和效率，保障工程建设的顺利进行。通过快速获取详细的地形地貌信息和工程现场数据，能够为工程规划设计提供更全面、准确的基础资料，优化工程设计方案。在施工过程中，实时的航测数据可用于工程进度监测和质量控制，及时发现施工偏差并进行调整。同时，该技术的应用还推动了工程测量技术的创新发展，促进工程建设行业向智能化、数字化方向转型。

2.无人机航测技术在工程测量中的具体应用

2.1 地形测绘应用

在地形测绘领域，无人机航测技术可快速获取大范围地形的高分辨率影像。通过对影像进行处理，利用专业软件进行空三加密、三维建模等操作，能够生成高精度的数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）和数字线划图（DLG）。这些成果可直观反映地形地貌特征，为地形分析、土地利用规划、道路选线等提供详细准确的地形资料，相比传统地形测绘方法，大幅提高了测绘效率和成果质量。

2.2 土方计算应用

在土方工程中，无人机航测技术可对施工区域进行多期测量。通过对比不同时期的测量数据，利用软件计算出地形的变化量，从而准确获取土方开挖或回填的工程量。该方法减少了人工测量的误差和工作量，能够快速、精确地为土方工程的成本核算、进度控制提供数据支持，避免因土方量计算不准确导致的工程成本失控和工期延误。

2.3 工程监测应用

无人机航测可用于工程建设全过程的监测。在施工前期，对施工现场进行航测，获取原始地形数据，为施工方案制定提供依据；施工过程中，定期进行航测，监测工程进度、施工质量以及周边环境变化情况，如建筑物的变形、边坡的稳定性等；工程竣工后，通过航测进行验收测量，检查工程建设是否符合设计要求。无人机航测的实时性和动态性，使其成为工程监测的有效手段。

3.无人机航测技术在工程测量应用中存在的问题

3.1 技术层面的局限性

无人机航测技术在实际应用中存在一些技术瓶颈。受无人机续航能力限制，单次飞行时间较短，对于大面积测量区域，需要多次起降才能完成数据采集，影响测量效率。在复杂气象条件下，如大风、大雨、浓雾等，无人机飞行稳定性受到影响，甚至可能导致飞行事故，限制了其应用范围。此外，无人机航测设备的定位精度和影像质量受多种因素干扰，如卫星信号遮挡、传感器误差等，可能影响测量成果的准确性。

3.2 数据处理难度较大

无人机航测会产生大量的影像数据，数据处理过程复杂且耗时。在数据处理中，空三加密、三维建模等环节对计算机硬件性能要求较高，普通计算机难以满足处理需求。同时，数据处理软件操作专业性强，需要操作人员具备一定的专业知识和技能，且处理过程中容易出现数据误差累积、模型失真等问题，影响测量成果的质量和可靠性。

3.3 专业人才短缺

无人机航测技术是多学科交叉的综合性技术，要求操作人员既掌握无人机飞行技术、遥感技术，又熟悉工程测量和地理信息系统知识。然而，目前相关专业人才培养体系不完善，专业院校开设的相关课程有限，导致市场上专业人才短缺。现有从业人员中，部分人员缺乏系统的专业培训，技术水平参差不齐，难以充分发挥无人机航测技术的优势，制约了该技术在工程测量中的广泛应用。

4.无人机航测技术在工程测量中的优化策略

4.1 提升技术性能

针对无人机航测技术的局限性，研发机构和企业应加大技术研发投入。一方面，改进无人机动力系统，提高电池续航能力，研发长航时无人机；优化无人机飞行控制系统，增强其在复杂气象条件下的抗干扰能力和飞行稳定性。另一方面，提升航测设备的性能，采用高精度的传感器和定位系统，减少测量误差，提高影像质量和定位精度，拓宽无人机航测技术的应用场景。

4.2 优化数据处理流程

开发更高效、易用的数据处理软件，简化操作流程，降低对计算机硬件的要求。利用人工智能、大数据等技术，实现数据处理的自动化和智能化，提高数据处理效率和准确性。例如，通过机器学习算法自动识别和纠正数据误差，优化三维建模效果。同时，建立标准化的数据处理流程和质量控制体系，加强对数据处理各环节的监督和管理，确保测量成果的可靠性。

4.3 加强专业人才培养

高校和职业院校应重视无人机航测相关专业建设，优化课程设置，增加无人机技术、遥感测量、地理信息系统等核心课程内容，培养具备多学科知识的复合型人才。企业和行业协会可组织开展专业培训和技能竞赛活动，为从业人员提供学习和交流的平台，提升其专业技能和实践能力。此外，建立完善的人才激励机制，吸引和留住专业人才，为无人机航测技术在工程测量中的应用提供人才保障。

结束语

无人机航测技术凭借自身优势在工程测量领域展现出广阔的应用前景。尽管目前在应用过程中面临技术、数据处理和人才等方面的问题，但通过提升技术性能、优化数据处理流程、加强专业人才培养等策略，能够有效解决现存问题，推动无人机航测技术在工程测量中的广泛应用与技术升级。未来，随着技术的不断创新和发展，无人机航测技术将在工程测量中发挥更加重要的作用，为工程建设行业的高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1]周庭栋.工程测量中的无人机航测技术应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2025，（05）：40-42.

[2]叶丛.工程测量中的无人机航测技术应用探究[J].中国设备工程，2025，（08）：219-221.

[3]石恩强.无人机航测技术在测绘工程测量中的应用[J].工程技术研究，2024，9（16）：223-225.