導(dǎo)語：無人機(jī)傾斜攝影在電力工程勘測(cè)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】在電力工程勘測(cè)中，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。本文介紹了無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量原理、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)以及目前應(yīng)用領(lǐng)域。結(jié)合馬鋼電力工程為研究背景，具體研究了在復(fù)雜條件下應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)?；?7例驗(yàn)證控制點(diǎn)分析三維模型精度分別為平面RMSE0.08m，高程RMSE0.09m；基于10例樣本的空間距離，分析得RMSE為0.13m，結(jié)果表明該三維模型能夠滿足電力工程方案設(shè)計(jì)需求。最后總結(jié)無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程各環(huán)節(jié)具體應(yīng)用以更好推廣該項(xiàng)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī)；傾斜攝影；復(fù)雜條件；電力勘測(cè)

在電力行業(yè)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)測(cè)量方式在復(fù)雜環(huán)境中的適用性以及效率上逐漸暴露不足。無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量作為一項(xiàng)新的測(cè)量技術(shù)正悄然改變了傳統(tǒng)GPS測(cè)量以及傳統(tǒng)航測(cè)只能單一的從垂直方向進(jìn)行拍攝的限制。多平臺(tái)多角度快速采集海量數(shù)據(jù)，真實(shí)反映地物地貌，滿足人們對(duì)三維模型信息探索應(yīng)用的需要，極大推進(jìn)電力勘測(cè)技術(shù)的前進(jìn)步伐。

1無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)作業(yè)流程

1.1前期準(zhǔn)備工作。收集資料初步了解測(cè)區(qū)地形、交通、水系、建筑等情況，踏勘詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇合適的時(shí)間以及無人機(jī)起降位置。依據(jù)項(xiàng)目需求與現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行航帶規(guī)劃與測(cè)區(qū)范圍規(guī)劃，編制技術(shù)方案。1.2中期現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。結(jié)合踏勘成果與具體測(cè)區(qū)規(guī)劃，合理均勻布設(shè)像控點(diǎn)。將檢查完畢的飛行器搬至起飛點(diǎn)，組裝，依據(jù)航線開始飛行任務(wù)，不同架次之間選擇合適的轉(zhuǎn)場(chǎng)點(diǎn)縮短途中時(shí)間。1.3后期數(shù)據(jù)處理（1）利用后處理軟件差分解算影像坐標(biāo)[4-5]，并對(duì)影像實(shí)施畸變糾正。（2）空中三角測(cè)量，通過采取少量地面點(diǎn)，利用平差方程解算出攝影測(cè)量過程所需的全部待定點(diǎn)或加密點(diǎn)及每張像片的外方位元素。（3）依據(jù)項(xiàng)目需求分別生成相應(yīng)的成果文件。

2工程實(shí)例

2.1項(xiàng)目背景。馬鋼集團(tuán)控股有限公司為保證企業(yè)日益增長(zhǎng)的用電需求，十三五規(guī)劃中提出將110kV11#燒結(jié)變升壓為220kV變電站。然而廠區(qū)內(nèi)空中地面、高壓線網(wǎng)等各種管線縱橫交錯(cuò)；廠房、煙囪、冷卻塔等建構(gòu)筑物林立，通視條件差、GPS信號(hào)較差，常規(guī)測(cè)繪手段完成難度極大，為能準(zhǔn)確詳盡地展現(xiàn)工程全貌，全線采用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量模式，構(gòu)建實(shí)體高精度三維模型，真實(shí)還原線路沿線的三維場(chǎng)景，并在場(chǎng)景中路徑優(yōu)選、空間距離量算、交跨距離校驗(yàn)等設(shè)計(jì)工作。2.2數(shù)據(jù)采集。本工程采用大疆M600pro無人機(jī)搭載五鏡頭相機(jī)，基于無人機(jī)管家APP規(guī)劃航線，綜合項(xiàng)目要求與現(xiàn)場(chǎng)條件設(shè)置相關(guān)參數(shù)，其中航向重疊率80%，旁向重疊率75%，飛行高度約120m。整個(gè)工程共作業(yè)6個(gè)架次、獲取影像4000張，及時(shí)對(duì)影像質(zhì)量進(jìn)行檢查，不合格區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)飛。2.3數(shù)據(jù)處理外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，對(duì)影像進(jìn)行勻光、勻色、影像畸變處理、解析照片pos信息、檢查像控制點(diǎn)質(zhì)量等預(yù)處理工作；之后采用ContextCapture軟件依次進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、提交空三任務(wù)、三維重建等操作，最終輸出3mx格式的三維模型，效果如圖1所示。2.4精度分析。2.4.1整體精度分析。三維模型整體精度評(píng)價(jià)主要利用布設(shè)控制點(diǎn)的平面位置、高程與模型量測(cè)值對(duì)比分析。通過27例樣本分析得，模型平面誤差最大為0.16m，最小為0.02m，均方根誤差為0.08m。模型高程最大誤差為0.19m，最小為0.03m，均方根誤差為0.09m。2.4.2細(xì)部精度分析。本文選擇長(zhǎng)度作為評(píng)價(jià)因子，具體方法為在smart3D軟件中量測(cè)模型的相關(guān)參數(shù)，結(jié)合高精度全站儀實(shí)地測(cè)量的真值進(jìn)行對(duì)比分析。其中兩處現(xiàn)場(chǎng)（P1樣本和P6樣本）情況如圖2所示。通過對(duì)10例樣本分析得到，三維模型細(xì)部長(zhǎng)度指標(biāo)的最大誤差為-0.22m，最小誤差為0.05m，均方根誤差為0.13m。2.5小結(jié)（1）分別從整體與局部角度分析三維模型精度，其中點(diǎn)位平面、高程以及空間距離的均方根誤差分別為0.08m、0.09m和0.13m，完全滿足1：500比例尺測(cè)圖精度。（2）基于本工程復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，積極采用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)極大的提高外業(yè)勘測(cè)效率?？睖y(cè)成果完全可供設(shè)計(jì)人員三維設(shè)計(jì)工作。

3總結(jié)

基于本次工程以及前期工程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在電力勘測(cè)各階段具體應(yīng)用如下：前期勘測(cè)：在電力勘測(cè)過程中，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量快速高效的作業(yè)模式極大提高數(shù)據(jù)的獲取方式，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)成本。中期設(shè)計(jì)：為電力工程規(guī)劃提供十分便利的設(shè)計(jì)平臺(tái)，直觀顯示路徑地形地貌，提高路徑優(yōu)化與站址選擇效率[6]。后期管理：后期施工和運(yùn)維管理中，通過設(shè)置一定時(shí)間序列，形成時(shí)間維度上的有效對(duì)比機(jī)制，以可視化數(shù)據(jù)作為分析基礎(chǔ)施工質(zhì)量與潛在危險(xiǎn)源的重要評(píng)價(jià)依據(jù)

參考文獻(xiàn)

[1]鄭盼．基于Smart3D軟件的無人機(jī)傾斜攝影三維建模及精度評(píng)價(jià)[D]．成都：成都理工大學(xué)，2018.

[2]胡念念，孟敏．無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程測(cè)量中的運(yùn)用初探[J]．低碳世界，2018，186（12）：68-69．

[3]何淼．無人機(jī)低空傾斜攝影測(cè)量在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J]．城市勘測(cè)，2019（3）：96－99．

[4]仝紅菊，江峻毅，胡守超．無人機(jī)PPK技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用[J]．測(cè)繪通報(bào)，2018（S1）：113-116，121．

[5]張坤鵬，于廣瑞，顧廣杰．利用差分GNSS獲取高精度無人機(jī)影像外方位線元素[J]．測(cè)繪工程，2017（7）：8-14．

[6]明國(guó)輝．無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用[J]．工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（20）：199-200．

作者:吳維國(guó) 宋慶志 束慶波 魏茂榮