传统测量与无人机技术在管线测量中的应用与对比

传统测量与无人机技术在管线测量中的应用与对比

杜加振 1 周良恩 2

1、宁波市测绘设计研究院 浙江 宁波 315000 2、宁波市阿拉图数字科技中心 浙江 宁波 315000

摘要：近些年来，随着我国经济的快速增长，使得我国基础设施的建设迈入了一个新的阶段。在该内容建设的过程中，需要进行工程测量这一非常重要的工作。同时由于测量工作与地形测量有着不可分割的关系。无人机技术又被称作无人机航测遥感技术，这项新技术已经被广泛应用于我国的国土资源监测以及其它的关乎我国利益的重大活动中。这项技术有着多种多样的优点，能够在非常复杂的环境中测量出相关的内容，这一测量结果的获得不仅精度高，而且所需要的成本还比较低。

关键词：传统测量 无人机技术 管线测量中 对比

一、工程的概况

由于在管线测量中测量地点具有各种各样的模型，可能会出现地形表面的起伏程度比较大，出现高大的山脉或者深沟，所处地点可能海拔较高，交通不顺畅，透视条件比较差等各种各样的问题，导致在测量过程中会出现比较大的难度。这篇文章以实测1911米高程引水扬水方案为例，进行了相关研究。该方案所采用的是管道输水的方式，要从水库坝上左侧引入隧洞，来完成饮水工作，最终送入固原市南郊，全长高达74千米。

在这一路线之中，经踏勘测区内有四个国家三角点，有东山坡，刘家沟等三角点，这些地点可以提供平面进行控制。高程控制利用的是测区内已有的三等以上水准点。测区内1:1万的地形图可用于选点、布网或者确定管线线路的准确走向。

二、传统测量的现状

传统的测量方式包括对多种仪器的使用。随着各项技术的不断创新与加强，新型的全站仪占领了传统测量中的主要位置。该设备具有操作简单，速度快，精确度较高的优势，但是它很容易受到外部其他条件的影响。当遇到障碍物时需要多次转点，测量的范围也受到很大的限制，导致所测量的结果会出现比较大的误差。在这种情况下，我们会发现该设备的有时并不能很好的发挥出来。

三、无人机技术的测量

由于无人机设备就要质量比较轻，体积较小，机动性能强，运输比较方便等特点，所以能快速获取相关区域的影像。其次，它操作起来比较简单，具有高度的自动性和智能化，可以避免无人机在飞行过程中发生事故。而且他说地形和天气的影响比较小，可以有效排除其他障碍物的干扰，获得高分辨率的内容，所测得的数据比较准确，而且无人机系统在维护过程中成本需求不是很高，所以无人机技术具有很高的应用价值。

四、平面控制和高程控制

测量平面内已经出现了国家平面被严重破坏，不能完成管线和隧洞测量的内容。就需要设置新型的平面和高程控制。

4.1对平面的控制

首先要了解独立几下及其精度统计信息的程度，当出现无约束平差时，要以地心坐标为参照系，基线向量改为正数，经过相应的调整之后，观察基线和相应的统计信息。根据是否引入地面常规观测值来进行判断，当存在这种情况是使用联合平差的方式来求出结果。当不是引入地面常规观测值时，选用约束平差的方式求出最终结果。

4.2高程控制

四等水准线路，需要沿着管线两侧布设水准节点网和附合线路，采用瑞得电子手薄进行记录和打印工作。在观测线路完成之后，进行高度差和高程表的编辑，同时要校验无误后完成相应的计算。

五、纵横断面的测量

5.1传统的纵、横面测量

使用传统方式进行测量时，一般会使用到相关的仪器，但是对地形有着严格的要求，必须每50米设一个柱状，地形发生改变的地方需要加桩。线路纵横面图所采用的是直角坐标系的绘制方法。横断面的施测是利用的全站仪来进行。图形的形成所采用的是横断面成图软件生成。

5.2高端智能无人机的纵横断面测量

利用无人机的处理软件之后，在地图的图形上找出相应纵横断面的位置，软件会自动生成相关的截面图并同时获得相关的数据。

六、地形测量

6.1传统的地形测量

使用传统的方式进行测量时，要使全站仪配合电子手薄进行作业，每一个测量地点都需要进行严格的测量，同时测量完成后还需要进行相应的检查。测量过程是由领图人员在现场进行随机描绘随机测量的，指挥司尺人员将棱镜安装到相关的特征地点。根据当天所测得的各项内容，对照相关的草图，来在电子手薄和计算机上完成相应的编码工作。

6.2高端智能无人机的地形测量

该项测量技术所采用的是最新无人机应用模式，这项技术能在空中自动获取像主点，通过高精度的各种技术结合精密的测量内容能够准确确定每一个，从而可以使影像的位置替代地面控制点的作用。利用这项技术能够有效地恢复出索要检测地点的立体模型，导入测图软件完成全数字摄影测量系统中的测图工作。这一流程要首先建立相应的测区，设置相机的相关参数，输入控制点的位置，对影像进行处理，对位置进行相对的定向，再进行绝对定向，采集相应的影像，最后会呈现出大地坐标的数字化测图。

七、精度的对比工作

精度分析是制作地形图必不可少的环节，以便能够更好地判断所测量出来的地形图是否满足国家规范要求。这次外业检查点坐标的获取是利用GPS静态方式获得的，每个点测两个时段。将立体模型上测得的像控点坐标与传统测量外出作业测得的像进行对比。

结束语：通过传统测量技术和无人机技术应用的对比，可以发现在水利工程管线测量的过程中，需要控制点能够为后期的施工过程中提供相应的基准点，这就对精确度提出了很高的要求。所以传统的平面和高程控制测量可以利用最传统的测量方式进行，但同时需要无人机测量提供相应的横断面地形图。但是无人机系统作为一项新的技术内容，具有运行成本低，执行任务比较灵活等优势，所以该内容正在成为水利管线测量中的重要工具。这种新型的技术能够更好地满足地形测绘的要求。经过相关实践证明，这项技术内容已经成为了一种快速测绘的手段，可以作为传统社会手段的一项补充内容。

参考文献：

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