工程测量中无人机测绘技术的应用要点

工程测量领域在发展过程中，对测绘技术提出的要求越来越高，而无人机测绘技术具有非常高的灵活性，有利于提高数据测量的准确性，在工程测量领域得到广泛应用。通过无人机测绘技术的合理利用，不仅能够为测量结果的完整性提供支持，而且还能够为工程测量人员编制各种建设方案提供参考依据，促使工程测量能够实现现代化发展。

1 工程测量中无人机测绘技术的应用优势

1.1 打破传统测量的时间瓶颈

传统人工测量需逐点布设控制点，单日作业范围难免会受到局限影响，而多旋翼、固定翼机型等搭载专业测绘载荷的无人机，借助自动航线规划功能，单日就能够完成大范围的测绘任务。同时，通过配套的测绘软件，无人机获取的影像数据可以实现自动空三解算、DSM 生成及等高线绘制，全过程并不需要人工干预。

1.2 满足工程全周期精度要求

无人机搭载 RTK 模块，有利于实现平面精度 ±2cm 、高程精度 ±5cm 的测量效果，完全满足道路工程、建筑施工等场景的精度标准 [1]。无人机通过倾斜摄影技术能够生成 1：500 比例尺的三维实景模型，更准确呈现地形地貌、建筑物轮廓及地下管线走向。

1.3 降低工程成本投入

传统测量需要观测员、记录员、辅助人员等，而无人机测绘只需要飞手与数据处理员即可，有利于实现对人力成本的降低。无人机还能够根据工程需求搭载可见光相机、激光雷达、热成像仪等不同载荷，有利于实现“一机多用”。

2 工程测量中无人机测绘技术的应用要点

2.1 无人机测绘技术在工程测量前期规划中的应用要点

2.1.1 设备选型要点

根据工程类型与测量目标选择适配无人机及载荷，首先在对大区域地形进行勘察时要优先选用固定翼无人机，搭配高分辨率可见光相机，续航时间 1.5-3小时，单次作业覆盖面积可达 50-100 平方公里，不仅能够提高效率，而且还能够满足大范围数据采集的需求。其次，在小范围精细测量环节，一般会选择多旋翼无人机搭载 RTK 模块与倾斜摄影相机，实现厘米级定位与三维建模，满足近距离、高精度数据获取需求。最后在特殊场景监测时要搭配激光雷达载荷，穿透植被遮挡或复杂环境，获取地形地貌与物体三维坐标，以便更好的解决传统光学测绘盲区等问题。

2.1.2 航线规划要点

结合工程精度要求与地形特征对航线进行规划，一般平坦区域采用平行航线与交叉航线的组合，航向重叠度设置为 60%-80% ，旁向重叠度 40%-60% ，促使影像拼接无任何漏洞 [2]。对山地、丘陵区域根据等高线调整航线高度，选择利用“阶梯式航线”能够避免地形起伏引起影像分辨率不均等问题。而对敏感区域来说要提前申请空域，规划绕飞航线，标注禁飞区边界，导入无人机飞控系统来实现自动避障。

2.2 工程测量现场作业布设控制点的要点

在作业区域周边均匀布设 3-5 个高等级控制点，将其作为无人机航拍的基准参考，根据作业范围调整控制点间距，一般不超过 5 公里。尤其对大面积复杂区域，需要利用基准点与加密点结合的模式，借助RTK 技术在作业区内增设临时控制点，密度为每 2-3 平方公里 1 个，以此来保证数据解算的精度。在控制点方面主要是利用红色反光标或者水泥桩标记，标注编号与坐标信息，便于无人机影像识别与后期数据校正。作业前通过气象 APP 与现场观测结合，监测风速、能见度、降水等指标，风速超过 6 级、能见度低于 1 公里时暂停作业。每完成 1 个航段，通过无人机地面站查看影像清晰度、重叠度，发现模糊或漏拍区域，立即返航补拍 [3]。需要注意的是要在作业现场内设置警戒区，安排专人疏导无关人员，无人机飞行高度保持在 120 米以下，尽可能避开高压电线、通信基站等干扰源。

2.3 无人机测绘技术在工程测量数据处理中的应用要点

首先，在预处理阶段使用专业软件对原始影像进行畸变校正、曝光调整，剔除模糊、过曝的无效影像，提升数据基础质量。其次，导入控制点坐标进行空三解算，生成 DSM 与 DOM，对需要三维建模的场景，进一步构建 TIN 模型。最后根据工程需求输出不同格式成果，如 CAD 格式的地形图用于工程设计，GIS 格式的空间数据用于项目管理，三维模型则应用在施工模拟与进度展示中。另外，在数据质量校验时，选取 5-10 个未参与解算的检查点，对比无人机测量坐标与人工实测坐标，平面误差超 ±3cm 、高程误差超 ±5cm 时要重新进行空三解算或补拍作业。还要检查输出成果是否覆盖全部作业区域，重点核查边角、地形复杂区域，避免出现数据缺失等问题，并将无人机测量成果与历史数据进行对比分析，总结偏差原因，一旦偏差过大，要立即排查设备精度、航线设计等问题并修正。

2.4 无人机测绘技术在工程测量中的应用注意事项

工程测量中，要想保证无人机测绘技术的应用效果，一般在作业前要检查电池电量，每块电池剩余电量不低于 80% ，携带备用电池，避免飞行中电量不足。无人机出现失联、失控时，启动自动返航功能，如果出现无法返航等情况，要立即通过地面站定位设备位置，安排人员回收。原始影像与解算数据实时备份至本地硬盘与云端，利用加密存储的方式，防止数据丢失或泄露。另外，制定极端天气、设备故障、数据异常等突发情况的应急预案，明确应急处置流程与责任人，定期组织演练，以此来提升应急响应能力。

3 结语

无人机测绘技术在工程测量中的应用优势较为明显，在数据采集、前期规划以及现场作业等各环节都能够实现合理利用，不仅能够为工程测量准确性提供保证，而且还能够推动工程测量领域的可持续发展。

参考文献：

[1] 郑芳 . 无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用分析 [J]. 中华建设 ，2024，（03）：137-139.

[2] 汪建波 ， 程锦 . 简析无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用 [J].城市建设理论研究 （ 电子版 ），2023，（22）：172-174.

[3] 韩丹 . 工程测量中无人机测绘技术的应用探讨 [J]. 石河子科技 ，2023，（01）：73-74.

作者简介：王楼（1997.7-），男，汉族，湖南湘潭，本科，助理工程师，主要研究方向：测绘、工程测量