关于传统测绘与无人机技术在竣工测量方面的思考

关于传统测绘与无人机技术在竣工测量方面的思考

河南安阳市规划设计院河南安阳455000

摘要:随着测绘事业的不断发展,测绘技术的也在不断的创新,我国自主研发的无人机已能够在多种复杂的地形与气候条件下及时的获取精准的地理信息和数据,相比较传统的测绘作业手段,无人机测量可以凭借其机动灵活、快速获取航摄数据,快速掌握测区的详细情况,越来越多的被测绘行业予以应用和认可,尤其是这两年,出于营销等方面目的,生产厂家打出了无人机技术可以满足测绘各领域需求,包括竣工测量甚至变形观测。但是根据多年竣工实测的经验认为,在建筑物竣工测量中,还不宜引入无人机技术或者说其还不能取代传统的全站仪配合量测的作业方法,还不能达到竣工实际测量的精度要求,更别说变形观测了。

关键词:传统测绘;无人机技术;竣工测量;思考

1测绘技术的含义

测绘技术是一门专业学科且应用性非常的强,传统的测绘学主要包括施工的测量、竣工的测量、地形的测量、控制测量及变形监测这五个方面。随着科技的发展和测绘技术的不断更新,我们应运用新的方法、新的技术和新的设备提升测绘技术的水平。对测绘技术进行相关的探讨,对测绘技术的定义进行梳理。测绘是与地理、空间分布相关的科学技术和经济实体,主要包括采集、量测、处理、分析、解释、描述、等方面。测绘产品的出现是为了把地表上自然、人工因素以及地理空间的位置属性利用信息的形式反应出来,为社会经济的建设发展提供保障。

2关于无人机技术的阐述

无人机技术又称无人机遥感技术,这是一种共和控制技术,主要的技术包括遥感技术、无人驾驶飞行技术、通信技术及定位技术等。无人机技术的主要特点是自能化和自动化并且这项技术已经在全球的范围内得到了非常广泛的应用,更是世界各国专家进行研究的重点技术,更是未来无限遥感技术的发展和研究的重点方向。无人机技术的优势是更加便利,在对应用软件升级时只需要通过互联网技术就可以完成;无人机的体积相对比较小、零部件模块化,因此维修和养护起来也较为方便,在目前被应用到我国不同的行业当中,也是各个行业首选的操作技术,为工程的测绘、农业和土地的布局、航拍、军事探测等诸多方面提供了大量的监测信息和数据,并为我国的相关部门在制定一系列政策和规范时提供了有效的参考依据。无人机的主体结构主要包括无人机的操作平台、数码传感器、数据处理系统与导航定位系统。在无人机技术中还涉及到计算机技术、通信技术、数据处理及GPS定位技术。无人机技术还有其它技术没有的优点,一是,信息更新的速度比较快,无人机是一种升空飞行装置,一般采用低空飞行的方式,完成信息收集和图像处理;二是,信息的分辨率高,高分辨率传感器是无人机的主要结构,无人机在进行航拍时可以获取高清的图像信息,可以满足高比例监测图的要求;三是,无人机成本相对较低,性价比较高。

3竣工测量的定义及测量要求

竣工测量指的是建设项目在主体完工后进行使用前,需在6个月前向规划管理部门提出规划竣工验收时需要测绘专业人员实测项目建成后地面以下各种管线的位置、标高等测绘工作。一般都是由甲方委托具有测绘资质的单位去做,并要求出具竣工测量报告,作为规划验收、计算各种规划审批的经济指标及不动产登记时唯一认定的依据,所以其在测量时必须满足《城市测量规范》等规范的要求。竣工测量应测定地面建筑物各主要拐点坐标和高程,正负零标高、室外标高、结构屋数、主体房顶高程,架空层高度,建筑物下通道的长、宽、高。矩形建筑一般不应少于3点,圆形建筑不应少于4点,异形建筑应以满足控制建筑物形状的足够点位为准;在实测内部道路时应测定路线起点,交叉点和转折点的三维位置、弯道、路面、人行道、绿化带范围,构筑物位置和高程,并应标明路面结构,路名,道路方向,还需用钢尺或手持测距仪量测道路拐角,建筑物的四周边长及各层不同高度不同功能的边长,还需要量测隐蔽点与已测点之间的相对距离等等。竣工测量要求对地面建筑及地下建筑全部进行实测,实测的地形图宜选用大于1∶500比例尺,在建(构)筑物不密集和地下管网比较简单的情况下,可将地面建筑、地下管线、地下建筑编绘成一张竣工图,复杂时需分别编绘成图。竣工测量地形图的主要地物点相对邻近图根点的点位中误差不应大于50mm,次要地物点相对邻近图根点的点位中误差不应大于70mm,地物点间距误差不应大于50mm,困难地区地物点相对邻近图根点的点位误差和地物的间距中误差不应大于100mm。高程点相对邻近图根点的高程中误差不应大于40mm。

4全站仪的作业方法

全站仪的上部分由四大光电测量系统组成。包括竖直角和水平角的测量系统、测距和水平补偿的测量系统。通过键盘输入可以完成对参数的设置,上部的四个系统都是通过I/O接口与总线相连,实现与微机的通讯。以a、b两点之间的测量工作为例,将全站仪放置在a点,反射镜放置在b点。设备从a点发射光束到b点,通过反射镜的作用将光束反射到仪器,就完成了两点之间的测量。通常光束c为已知量,可以通过计算公式完成距离的计算。在计算时应该考虑折射率、气压、温度等条件的影响。由于真空条件难以实现,因此在实际测量中多采用间接测量的方式进行测量,即通过相位式测定距离。全站仪通过发射系统发出连续调制光波,通过计算调制光波往返传播所产生的位移,完成对待测距离的计算。

5无人机的作业方法及精度

测绘无人机作为一种在摄影测量方面具备低成本、高精度、操作简便的优点,其在数字城市建设、地理国情监测、灾害应急处理等方面具有极大的应用。测绘无人机操作性较强,可以随时随地起飞和降落,在使用前首先应考虑到天气情况,应尽量避免在多云的天气起飞,飞行前应提前设计好飞行航线、确定好飞行高度。搬运时考虑到测区场地的实际情况,将拆卸后的无人机设备放到普通的小货车中,把操作人员和相关设备运送到测绘目的地,根据场地情况可以使用弹射或手抛方式起飞,由于其高度的差别直接影响到最终生成影像的分辨率,所以对操作人员要求极高。无人机所搭载的相机多采用定位镜头,一般精度范围在0.1m-0.5m,即使在50m的低空飞行,其分辨率也只能达到0.05m分辨率,远远不能满足竣工测量的精度要求。综合竣工测量的精度要求及全站仪和无人机在测量作业中的作业方法测量精度、成果精度,我们不难看出,虽然表面上看全站仪作业效率和自动化程度比较低,但其技术成熟,且有较高的精度,能达到高效率高精度的要求,而且其价格便宜,从几千到几万不等;无人机尺寸较全站仪尺寸大,每次装运需使用小型工具车,每次需要花费半个小时拆卸,采集一个测区需要拆卸一次,携带很不方便,而且其0.05m的分辨率远达不到竣工测量的精度要求,且无人机价格从十几万到几十万不等,甚至上百万,一般小型测绘单位或个人根本购买不起,所以在竣工实测的应用上,目前还是可以使用全站仪一体化的草图法比较满足民用建筑竣工测量的要求;截止目前的无人机测绘技术还达不到这样的精度要求,也没有其它更多的优势。

6结语

总而言之,在无人机目前这种技术状态下还不能涵盖所有的测绘领域,但随着我国对测绘领域的关注和投入,我们相信,在不远的将来,我国无人机测绘测量技术能代替常规的测绘测量技术。

参考文献

[1]靳洁.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J].山东工业技术,2016,(01):99.

[2]孙巧玲.浅析古建筑测绘的传统方法与现代技术[J].江西建材,2016,(02):238+241.

[3]董甲敏,杨绍荣.数字化测绘与传统技术在土地勘测中的对比探究[J].山东工业技术,2016,(04):116.

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