地质工程论文：地质测量测绘中无人机的优势及运用

　　摘    要：　现代化进程加快，科技水平也在不断提高。无人机作为具有良好性能的设备，在现代化地质工程测绘中得到广泛的应用，其包含的多项技术优势对于提升测量质量与数据精准度有着极高的帮助。本文基于无人机技术进行分析，阐述其自身技术的特点，并对其在地质工程测绘中的实际应用进行探究，意在通过推广无人机测绘技术，推动国内地质工程测量顺利开展，实现测绘行业更好的发展。

　　关键词：　无人机; 地质工程; 测绘技术应用;

　　1、 无人机系统构成

　　1.1、 遥感数据收集系统

　　以测绘常用的DJ Phantom 4RTK无人机为例，机身装载有可提供厘米级高精度准确定位的D-RTK模块，从而能实现更为精准的测绘作业，而且在机身前左右上下六个部位，均配备了视觉感知和红外感知系统，可以用来提供全方位的视觉定位和飞行避障。飞行器搭载超高清数码相机，配合三轴防抖云台控制系统可以拍摄2000W像素照片和2K高清视频，机械快门进一步确保了测绘航拍成像效果。

　　可以通过手机连接到遥控器，遥控器通过OCUSYNC高清图传技术，在7KM最大传输距离内，将拍摄的数据进行实时传输，在手机App上还可以显示实时高清画面。也可在App内利用事先做好的KML格式文件规划飞行路径，实现大面积区域的自动化测绘作业，具有操作快捷、自动化、信息精确的优势；无人机的遥控平台，可以在飞行测量的过程中对无人机进行有效的管理和操作，在操作的时候利用GPS,GNSS,D-RTK模块的高精度定位技术获得参数，对测绘地区进行定位，对其他运行设备的状态进行有效地把控，可以有效地对测绘数据进行有效收集。
 

　　1.2 、遥感数据处理平台

　　通过无人机的航拍技术对地质进行有效的测绘，按照实际需求对测绘的图像进行处理，利用遥感数据对数据进行整合，将实时数据传递到数据中心。还可配合第三方软件生成地形图，正射影像高清地图，3D实景建模等功能。

　　2 、无人机在地质工程测量测绘中的优势

　　2.1 、测绘具有科学性

　　社会不断发展，传统信息系统功能上无法与现代化社会发展相匹配。对于社会基础设施建设的修建，需要更详细的地质勘查技术来获得精确的数据信息。无人机测绘技术出现之前，通常使用的都是设备与飞机结合的测绘方式，但是相机在飞机上搭载的方式，需要为飞机准备较大的飞行场地，增加了测绘的成本。高成本的投入，实际工作的过程也相当的烦琐，为地质测绘带来较大的工作量。应用无人机技术进行测绘，可以有效解决场地成本等问题。无人机可以在无飞行限制的区域的500m高空进行飞行和探测，最低距离可以保持在50米之内，对测绘地区的近景进行拍摄，满足测绘的实际需求。无人机的应用对于地质工程测绘来说，不但减少了成本投入，在工作效率上有了大幅度的提升。无人机的系统可以将拍摄到的信息进行可视化呈现，通过对信息的有效收集、分析，将信息发送到计算机平台，通过信息处理获得有效的测绘信息，为地质工程开展提供真实可靠的数据。无人机可以实现人工无法完成的工作，深入到难以探测的死角进行实地测量，还可以在测绘范围内进行搜索，提升测量的精准度。

　　2.2 、获取数据具有准确性

　　我国国土面积辽阔，地域不同造成的地理特征具有较大的差异，为地质工程测绘工作带来一定困扰。传统的测绘技术难以对地貌特殊的区域有效开展工作，面对恶劣天气等外界因素的影响，对卫星遥感系统产生直接影响，导致功能难以发挥。极端天气对实际测绘测量造成极大的干扰，不利于测绘获得可靠数据。但是利用无人机可以无视恶劣天气因素带来的影响，在极端天气的干扰下实施连续性工作，对于突发情况可以灵活应对。无人机技术在外界因素的影响下可以保持稳定工作状态，实现耗时较短的高强度作业。无人机的分辨率比卫星遥感系统的性能更优越，可以确保在测绘工作中获得准确的数据，减少影响因素对测绘结果的影响，提升地质工程测绘的准确性。在收集信息的同时，可以及时对信息进行处理，提升测绘技术的智能化程度。

　　2.3 、操作技术具有灵活性

　　无人机不仅能通过遥感技术实现数据收集，还可以对信息进行处理。无人机在地质工程测绘工作中有着极强的契合度，各系统之间的协调作业，保证了实际工作时的效率。同时无人机具有体积轻便、操作灵活的特点，面对难以探测的地区可以实现随意进出，对数据进行收集。无人机的飞行速度与高度可以在大范围内进行测绘，基于其测绘范围的基础上，增加无人机数量可以有效将测绘范围扩大。无人机在对地质进行测绘时，会自动找寻清晰的角度进行拍摄，保证拍摄数据的精确和可靠，推动地质工程测量工作的顺利开展。

　　3 、无人机在实际地质测绘中的应用

　　3.1、 规划航线与测绘范围

　　3.1.1 在开展地质工程测绘时，需要先针对实际探测的区域规划航线，确保无人机可以在规定区域内进行有效的测量。对测绘地形、相机参数等进行处理，为测绘结果的准确性提供支撑[1]。操作人员在规划航线时，要格外上心，航线规划对于后期数据采集有着直接影响。通常情况下，无人机的作业时间在一小时内，除去一部分耗损，无人机可以拍摄的时长达30分钟。操作人员需要对无人机飞行时间进行有效规划，避免规定时间内无人机电量不足出现事故，科学的规划飞行航线，提高无人机作业的效率。对需要检测的区域进行全方位的规划，确保无人机可以在待测地区实现有效测绘，根据测绘的实际需求采取多样化的拍摄形式，对需要测绘的区域设立标志，根据无人机的作业时间合理规划作业流程。

　　3.1.2 对测绘地区进行控制是为了保证测量任务的有效性，根据测绘区域编制相对应的控制网络，使无人机在作业期间可以根据网络信号找到设立的坐标，对于核实无人机作业路线具有重要的作用。

　　3.2 、采集测量测绘数据

　　3.2.1、 航空摄影测量

　　无人机属于我国在科技领域的重大研究成果，在地质工程测绘中提升了其工作的可靠性，为其带来极高的工作效率，对于工程地形测量技术发展起到了推动作用。无人机技术的应用，有效解决了特殊环境对测绘工作带来的难度，在测绘中有效发挥无人机的系统机能。通过拍摄系统对规划区域进行有效拍摄，利用定位系统分享数据，形成清晰、准确地理图像信息。并借助信息化手段将数据整合，形成具体信息，通过对信息进行处理生成精确可靠的数据影像。无人机的拍摄技术有利于对特殊地形进行有效把控，对检测不到的死角进行有效测量，保障测绘数据的可靠性。

　　3.2.2 、像片测量与控制

　　像片测量与控制是无人机测绘过程中的重要功能，在实际应用过程中，需要技术人员对具体操作方法做到全面的了解，针对技术操作做好相关参数的分析工作。结合以往测绘工作中的实际流程与操作方法，合理的对其进行分析和优化，对设备容易出现的问题进行综合处理，定期为无人机进行检修，保证无人机工作的有效性，为实际地质工程测绘提供精准有效的数据结果。对于技术应用层面，技术人员应该对技术相关联的知识进行充分了解，在技术实施的实际范围内开展操作，提升数据传输的速率与数据有效性。加强对数据中心和工作站的管理，在日常对系统的实际工作状态进行检测，确保系统状态完好，保障数据的精确度，避免产生数据误差等现象出现。对控制点的参数进行分析，提升数据转化能力。

　　3.3 、三角测量技术

　　三角测量技术在地质工程测绘工作中发挥着重要的作用，通过该技术可以在测绘工作中实现立体式的测量，提升测绘工作的水平。空中三角测量，可以在控制点最少的情况下进行测绘，保证测绘时高程、平面等位置保持统一，提升地质测绘数据的准确性[2]。三角测量技术在应用的时候也存在一定缺陷，该技术在应用时缺乏有效控制点，导致测量的时候难以从控制点获取到实际的地质数据，导致测量结果不够全面。测量人员还需要借助系统对地质进行计算，提高技术与系统之间的有效交互，推动地质工程测绘工作有效开展。

　　3.4 、绘制地形图

　　绘制地形图是地质工程测绘的核心环节，可以将测绘的数据通过地图有效的还原出来。为了保证绘制地图数据的精密度，技术人员需要优化数字化技术，提升无人机在航拍时的设备性能，为绘制地形图提供清晰的像片与比例尺。为了获得更精确的地形图，应该致力于将无人机的技术与测量方式结合在一起，优化地图测绘与绘制的工作思路，确保收集数据的准确性之外，提升数据信息与图像信息之间的统一。技术人员还需要根据无人机的性能特征等方面的信息，对实际工作获得的数据进行深入分析，进一步提升测绘能力。

　　为了更好地保证无人机在地质工程测绘中的实际测绘效果，需要根据无人机的系统与设备性能进行合理规划，对测绘区域的航线进行划分，确保无人机在规定时间内在指定区域完成航拍工作，避免因待机时间过长导致无人机出现事故。合理规划航拍路线，避免出现遗漏现象，降低测绘数据的可靠性。为了保证测量结果的准确性，需要对航拍系统的性能进行检查，在收集数据时发现图像缺陷问题，需要重新进行补测工作。还可以利用无人机的遥感技术，对拍摄的照片进行预处理，在无人机系统对照片数据进行审核时，可以将不符合规定的数据直接处理掉，将更准确地数据传递到数据中心。地质工程测绘工作对于提升土地利用率具有作用，在实际测绘中需要保证无人机的状态，为测绘工作开展提供有力支撑，定期为设备进行调试，保证其状态在良好的状态，提高地质工程测绘工作的水平[3]。

　　3.5、 获取土石方量数据

　　无人机在飞行的时候在特定的飞行高度内，可以实现不同高度的飞行作业，根据高度的变化对无人机的运行轨迹进行计算，通过计算的数据获得高程值，借助计算机对高程值和数据进行转化，获得土石方量。

　　参考文献

　　[1]胥林.无人机在地质工程测量测绘中的应用[J].世界有色金属,2020(13):151-152.
　　[2]谢玉东.无人机在地质工程测量测绘中的应用研究[J].世界有色金属,2020(03):207-208.
　　[3]何兴刚.无人机在地质工程测量测绘中的应用[J].江西建材,2019(07):56+58.