无人机-测量员的工具

无人机技术正变得越来越普遍。在合适的项目中，无人机可以提高现场工作的速度和安全性。一旦图像被捕获，可以通过摄影测量产生的交付物是非常通用的，很容易落入现有的CAD、GIS、BIM和虚拟现实工作流程。测量师在将新技术和技术嵌入已建立的“最佳实践”工作方式中发挥着关键作用。本文描述了最近的一个项目，演示了如何将无人机纳入调查，以及它为客户和承包商增加的显著时间、安全性和成本价值。

卫星，无人机和激光

2017年，SNC-Lavalin公司的Atkins业务为国家电网公司进行了一项关于一个废弃储气罐的调查。客户需要1:200的CAD地形图和2公顷场地的正摄影马赛克。他们还需要一段现场视频，展示储气罐本身的状况。工地位于一个主要的城市中心，所有工地工作在四个小时内完成。

简单地说，现场工作有三个主要组成部分。首先，需要安装地面控制，以参考英国国家电网的项目，满足项目的精度要求。第二，需要以适当格式捕捉空中图像，以便进行立体数字化;从而实现三维CAD地形图的精确制作。最后，还有一项任务是用无人机对煤气罐(20 - 40米高)进行视觉检查和录像。

为了安装控制，采用了一种组合方法。根据RICS的最佳实践标准，使用Network RTK方法进行控制建立。这包括用新的卫星配置重新测量控制站。第一步是测量地面控制。一旦控制网络就位，一个全站仪在无反射器模式下被用来协调气柜顶部的高程点。这是在等待卫星移动到新的位置时完成的。由于空中三角测量的精度对高度的变化特别敏感，因此对不同高度的测量进行控制是很重要的，需要对这些数据进行量化，以确保三角测量结果的准确性和鲁棒性;测绘的最终精度在很大程度上依赖于精确的三角剖分。

地面控制使用GNSS和全站仪技术进行测量，无人机飞行员开始对现场和储气罐进行视频调查。捕捉ultra-high-resolution视频;不管是4K, 2K还是HD都提供了巨大的清晰度。当只需要视觉信息时，无人机通常能够为高空工作的人提供一个受欢迎的替代品。无人机小队由一名飞行员和一名摄像师组成。这使得飞行员可以专注于无人机平台的安全飞行，而摄像机操作员则可以专注于获取所需的图像和视频。

一旦地面控制点被重新测量，是时候让无人机进行现场的最低点摄影了。该无人机搭载了全画幅(35mm)单反相机大小的相机，可以在20分钟内覆盖8ha。这使得映射数据的图像采集能够非常快地完成。这架无人机具有小型电动割草机的音频足迹，当在离地面100米的高度运行时，飞行过程非常谨慎和迅速。

从办公室测量细节

一旦进入办公室，就按照公司长期建立的摄影测量工作流程进行生产，该流程包括质量保证、图像增强、GNSS分析、空中三角测量和可交付的生产。我们的输送管道的优势之一是我们的数字化立体图像的能力。这涉及直接从3D图像中描绘资产和特征。这是我们首选的测绘方法，因为每个像素相邻，每个像素包含影响测量几何保真度的信息，而从航空导出的点云的点数据，点之间不存在信息，即数据存在差距。当一个人放大到一个点云描绘一个硬边，如路边石或道路边缘时，这变得明显。当这样做时，这些点似乎分散开来，使得任务不那么精确;然而，应该注意的是，非常密集的点云可以在很大程度上缓解这个问题。通过直接从3D超高分辨率图像中绘制CAD地图，我们能够在数字化过程中高效地满足非常高的精度标准。

协同作用的方法

利用无人机与GNSS和全站仪协同工作，可以满足项目的精度要求，并进行独立检查。如果没有全球导航卫星系统，就不可能在现有时间内以所需的精度安装控制系统。全站仪还能间接测量难以到达的地区的关键控制点，这些地区本来几乎不可能直接到达。一旦控制到位，无人机就能在一小时内轻松地对整个现场进行成像。

在可交付的产品中，摄影测量技术可以在舒适的办公室环境中，将危险和难以到达的区域的细节数字化;基本上允许一个人用在外地的时间代替在办公室的时间。这节省了时间和成本，并减少了现场工作的健康和安全风险。同时，从图像中生成正射影像马赛克的能力为CAD绘图添加了重要的上下文信息，使其更加友好和直观的解释。

无人机拍摄的现场和储气罐结构的视频片段实现了进一步的好处。这为客户增加了重要的价值，使他们能够直观地评估场地和结构的状况，而不需要亲自前往现场。

最终的想法

这个项目强调了测量员在编排和指导技术方面的重要性。了解如何利用全站仪、全球导航卫星系统和摄影测量是项目成功的关键。它是使用各种方法的组合，而不是任何一种现成的工具，使客户的期望以一种破坏性最小、数据丰富和时间高效的方式得到满足。

无人机在建筑和基础设施项目中越来越普遍。健康和安全优势、调查速度和捕获数据的多样性;无论如何，高分辨率的图像或视频是无人机技术带来的一些改变游戏规则的好处。在适当的时候将它们的使用纳入我们现有和新兴的测量工作流程，使测量师能够为我们的客户和我们自己带来最新的技术。最终，专业的调查者将拥护和嵌入新技术和技术到已建立的“最佳实践”的工作方式中。

本文发表在2018年3月/ 4月的《测绘世界》杂志上