低空无人机摄影测量技术在地质测绘中的应用研究

低空无人机摄影测量技术在地质测绘中的应用研究

宫倩1, ,王建超2, ,孙宜聪3

1.山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队  山东泰安  271000  2.山东省鲁岳资源勘查开发有限公司  山东泰安  271000   3.山东省煤田地质局第三勘探队  山东泰安   271000

摘要：

地质测绘工作是工程建设项目施工前的首要准备工作，通过地质测绘可以充分了解工程建设区域的地质测绘情况，以便进行综合分析研究，采取有效措施加以应对，确保工程建设的顺利进行和质量的提高。然而，测绘工作往往是通过人工手段完成的，由于人为的限制，很难保证测绘结果的准确性和完整性。此时，为了有效地提高地质填图质量，才能满足有关要求。无人机低空摄影测量技术越来越受到人们的重视，在地质测绘中得到了广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。在此基础上结合实践，对无人机低空摄影测量技术在地质测绘工作中的应用进行了分析和探讨，主要介绍了无人机低空拍摄技术的应用优势及其方法和相关注意事项，希望能为相关人员提供一些参考，切实提高地质测绘工作的整体质量。

关键词：低空无人机；摄影测量技术；地质测绘；应用

一、无人机低空摄影测量技术的应用优势

无人机测绘技术以其独特的应用优势，在地质测绘工作中得到了广泛的应用。虽然相比人工测量技术，无人机技术的优势更为明显，但也存在一定的弊端。近年来，随着相关技术的不断优化，无人机低空摄影测量技术可以实现图像数据的清晰调整，增加信息传输的稳定性，有效提高测量工作的效率和测量结果的准确性，具有很高的应用价值。无人机在低空飞行时，飞行高度主要在50m ~ 1km之间。摄影测量可以达到亚米级的测量精度，满足地质测绘工作的精细化要求。与传统无人机技术相比，虽然都是使用无人机和相关控制设备采集图像数据，但无人机低空摄影测量技术在图像清晰度方面具有优势，可以有效提高地质测绘工作质量。该技术的应用可以帮助测绘人员获取高清图像信息。与传统无人机技术相比，无人机低空摄影测量技术具有更高的工作效率。

二、无人机地质测绘低空摄影测量技术的性能优势

在使用传统的无人机技术时，测量员通常会控制无人机的飞行速度，以确保无人机能够获得高清图像。例如，在快速飞行过程中，无人机会造成图像数据模糊，这也是传统无人机技术在应用过程中最大的缺点。无人机低空摄影测量技术可以提前对图像信息进行预处理，极大地保证了图像信息的清晰度。测量员在使用无人机的过程中不需要严格控制无人机的速度，无人机也可以在高速运动中采集高清图像信息。在使用无人机低空摄影测量技术进行测量作业的过程中，无人机的飞行高度相对较低。因此，在使用无人机时，无人机几乎不受云层等环境因素的影响，也不影响成像质量。在使用普通的航空摄影技术和卫星光学遥感技术时，可能会受到云层的遮挡，导致测量的图像数据精度较低，而无人机低空摄影测量技术可以有效解决这一问题，相比其他测量技术具有更明显的优势。同时，该技术可以实现对不同层次建筑的纹理影响采集。

无人机低空摄影测量技术是在传统无人机技术的基础上发展起来的。它不仅具有传统无人机技术的诸多优点，而且具有更加灵活的技术操作，可以有效替代一些人工测量工作。该技术的主要优点在于，在进行测量工作的过程中，由于被测地区的地质条件和地表条件复杂，可能存在低功耗测量技术，低空摄影测量技术可以有效改善这种情况。由于使用灵活，可以在任何环境条件下实现准确的图像信息采集，有效减轻测量人员的工作压力。首先，无人机的成本相对较低。在地质测绘过程中使用无人机低空摄影测量技术，前期投资成本相对较低。测量员只需要短时间的培训就能完全掌握无人机的使用。与其他测量设备相比，无人机设备的维护和管理也相对简单，不需要过多的成本投入。其次，测量周期短。对于一些小比例尺地形图测量，应用无人机技术和遥感系统，可以在恶劣环境条件下获得更清晰的图像信息，有效缩短地质测绘工作周期，实现较高的工作效率。

三、无人机低空摄影测量技术的具体应用

首先，在测绘的准备阶段和测绘工作正式实施之前，有必要对测绘范围进行确认。在无人机低空摄影测量技术的应用中，需要明确测绘范围，根据地质测绘工程的项目要求确定测绘区域，并在特定区域要求下适当增加周边100米左右的面积，进一步提高测绘结果的精度;其次，测量人员需要布置测绘点，这些测绘点可以根据测绘工作的相关标准进行分割。可以根据无人机的使用路线和测绘点的布置位置进行测绘工作，保证测绘人员能够有效地控制测绘工作，同时减少重复的测绘工作，从而提高地质测绘工作的质量和效率;最后，测量人员需要对无人机进行调试，以保证低空摄影测量技术的有效应用。调试内容包括行摄影、航拍相机参数、POS数据。调试工作完成后，进行第一次测试，根据测试结果对无人机的相关参数进行检查，确保测试结果能够满足图像清晰度的要求。其次是三维数字模型的建立。三维数字模型的建立是测绘的基础技术之一，它可以将测绘区域内的所有数据信息以三维的方式呈现出来。所呈现的状态类似于人的视角，能准确地模拟测区真实的地质情况。它对提高测绘结果数据的精度起着重要作用。在测量过程中获得的数字线形图与实际情况的匹配度较高。

在使用传统技术进行地质测绘时，所采用的航空摄影技术和地面处理基础存在不足，可能会导致拍摄过程中遗漏一些信息内容，严重影响测绘结果的完整性。无人机低空摄影测量技术可以利用调查过程中获得的相关数据建立三维数字模型，可以最大限度地恢复调查区域的地质情况。由于该技术操作简单，可以有效提高测量人员的工作效率，为后续的测量工作提供坚实的基础。如果在实际测绘过程中发现数据信息与实际情况不一致，则需要重复测绘。测量人员在测绘过程中需要保证数字制图和正射影像图DOM的完整性，然后对数字制图和正射影像图DOM进行处理，这样就可以利用三维数据模型技术来完成建模工作。目前，对于地质测绘工作，一些技术部门仍然选择使用传统的直升机测量或遥感卫星测量技术。当使用直升机进行测量和成像时，通常需要大量的设备和操作人员。如果直升机超载，可能会影响测量过程的稳定性，使得在后续工作中需要对测量数据进行校对，无疑增加了测量人员的工作量。然而，利用遥感卫星技术进行地质测绘的可控性不强，对测量人员的操作技能要求较高。一旦在操作过程中出现误差，很可能导致测量数据结果与实际情况存在较大偏差。无人机低空摄影测量技术的优点是无人机始终与测量区域保持近距离，获得的图像数据清晰度高。无人机低空摄影测量技术获得的测绘图像可通过地面控制终端被测量人员接收。如果在测绘过程中图像信息的清晰度不符合工程项目的要求，并且存在角度问题，则可以通过图像数据处理进行调整，以提高测绘数据的精度。

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作者简介：宫倩（1994.7-）女汉族山东寿光人本科学历。