无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用探究

利用遥感、雷达等技术，可以对目标进行低空飞行、拍照。近年来，无人机被广泛地应用于各个领域。在水利水电工程中，通过无人机的低空摄影功能，可以缩短施工周期，减少施工难度，提高施工效率，为施工人员的生命安全提供保障。

一、无人机低空摄影测量的技术原理和优势

（一）无人机低空摄影测量的技术原理

无人机低空摄影测量是利用无人机搭载的相机对地面进行拍摄，并利用影像处理技术，获得地表的立体信息及地物特性。无人机进行低空飞行时，必须有稳定的无人驾驶平台，并配备有摄像机等传感器。无人侦察机通常在数十至数百米的高空飞行，可以获得较高的空间分辨率。由于无人机所携带的摄像机通常选用高分辨率的数字摄像机，因此，摄像机的选取对其成像质量及视场都有很大的影响。无人机低空摄影测量需要对获取的图像进行处理，包括图像校正、特征提取、三维重建等，通过这些图像处理技术，可以从图像中提取出地面的三维信息和地物特征。

（二）无人机低空测量的优势

无人机低空摄影测量技术在地形图测量中展现出了显著的优势，主要包括高效快速、高精度、低成本和灵活性强等。

1. 无人机低空摄影测量是一种效率高、速度快的方法。无人机能够快速抵达目标地区，获取大面积的地表影像。与传统的地面测绘方式相比，无人机低空摄影测量可以节省大量时间和人力成本，提高工作效率，这就使无人机低空摄影测量成为快速获取地理信息的理想选择。

2. 无人机低空摄影技术以其高精度的优点而成为研究热点。无人机搭载的高分影像能够获得高精度的地表影像，经过影像处理后，能够获得更高精度的地表 3D 信息以及地物特性，从而使其能够更精准地获取与处理地理信息，从而满足不同的应用要求。

3. 无人机低空摄影测量也有其优点，即成本较低。与常规的地形测绘方式比较，无人机低空测绘具有设备造价低廉、易于操作等优点。

4. 高度机动性是无人机进行低空摄影的又一主要优点。无人机能根据需要自主规划、调整航线，以满足各种地形、地形等要求。无论在城区或边远山区，无人机都能灵活地执行低空摄影，获得所需要的地形信息。这样的灵活性使得无人机在地形测绘中具有广阔的应用前景。

二、无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用分析

（一）水土保持监测

我国是世界上水土流失较为严重的国家之一，而水土保持是水利工程的一个重要功能。利用无人机技术定量研究水土流失，可以完成水土保持研究。水土流失成因复杂，受多种自然因子及人类活动的影响。以区域地形地貌、自然植被、气候条件、工程用地等为研究对象，利用无人机技术对区域水体的水土流失进行实时、动态地监测，并结合工程建设对周边及下游生态环境的影响。与传统方法相比，该技术在降低人力、物力、财力等方面具有显著优势，在保证信息实时、准确的同时，还能增强土壤侵蚀防治措施的针对性与有效性。

（二）立体采编

随着新时代的发展，对测绘工作的准确性和全面性提出更高要求，由单纯的地表测绘向对被测区域进行全方位测量，不仅要测量地形地貌，还需要收集、整理地理环境、地质信息。因此，在进行无人机遥感测图时，需要采用立体采集的方法。在进行测绘时，首先要用计算机进行计算，再用人工设置适当的参数，以确保在无人机观测时，水平面稳定，高程精度高。并配以合适的地面制图，进行全面整理和计算。只有这样，才能在确保信息准确性前提下，对测量形势进行立体采编。在进行复杂地形的测绘时，要根据具体环境，对整个外部进行扫描，并用手动设置的参数反复地对所收集的数据进行处理与校验。与此同时，测绘工作者也要有先进的标识，从整体上进行分解和重组，最终将其整体集成起来，完成测绘工作。

（三）水域动态监测的应用

由于自然经济的发展，以往所搜集到的大量水利资料及流域情势，已不能正确地反映河流的实际情况。利用无人机遥感对现有水体进行再监测和采集，可以实现对流域现状的快速、准确、便捷地监测，节约大量的人力、物力。利用无人机遥感技术对已有水体进行更新，经过后期的数据处理，对水体利用状况、界线等进行综合测定，最终形成数字影像水体地形图。在此基础上，构建区域尺度上的流域协同管控系统，构建流域类型、面积、水量、河道权属等信息共享机制，构建流域动态监管数据库与管理系统。同时，也需要对河道演变、违法占地等进行监控，为河道影像资料的获取和利用，促进河流水域的安全与健康发展。

（四）三角测量

在一些特定的测绘项目中，如地形测绘、高程测量等，都可以采用航空摄影来测量，并且，在进行无人机测绘时，也要与当前的科学技术相结合。在实际作业过程中，采用无人机测绘技术和定位系统进行有机结合。通过导航系统，可以更好地进行测绘，从而更好地获得目标区域的地形。同时，无人机还能实时记录和传输测量的数据，从而更好地确保测绘所获得的影像能够被科学、合理地安排。为确保无人机外形测量的品质，可依据实际条件，合理安排作业人员进行三角定位。在此基础上，利用 GPS 获取的地形信息，结合地面测绘设备的实测数据，以及无人机采集的影像，实现了在测量过程中获取的数据的精度。

三、无人机低空摄影测量未来的发展趋势

（一）高精度和高分辨率

随着摄像机、传感器等技术的发展，无人机低空摄影可以获得更高精度、更高分辨率的地面影像。高精度是指测量值与实际值间的偏差较小，能提供更多资料；高解析度是指影像上的细节更清楚，显示出更多的细节及表面构造。通过使用更高性能的相机和传感器，无人机低空摄影测量可以捕捉到更细微的变化，提高测量数据的准确性和可信度，这将使无人机低空摄影测量在各个领域中的应用更加广泛，为城市规划、环境保护、资源调查等方面提供更精确的数据支持。

（二）多源数据融合

无人机低空摄影测量既能通过摄像机获得高分辨影像，又能与其他遥感技术（如激光雷达、热红外等）进行有效融合，从而达到多源信息融合与应用的目的。激光雷达技术能够对地表进行立体探测，获得高精度的地形、高度等信息；利用热红外热成像技术，可以实现对地表温度场的实时测量，从而实现对植被健康、水资源、空气品质的监测。这种多源数据融合可以提高数据分析的准确性和可靠性，为决策提供更加科学的支持。同时，多源数据融合还可以拓宽无人机低空摄影测量的应用领域，推动遥感技术在不同行业中的发展和应用。

结论：无人机低空摄影测量作为一种新型的地形图测量手段，以其高效率、高精度、低成本、高机动等优点而备受关注。在地形图测量中已经得到了广泛地应用，并在城市规划、环境保护、资源调查和灾害监测等方面取得了良好的效果。

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