无人机摄影测量在水利建设中的应用与思考

黄河设计公司无人机摄影测量在水利建设中的应用与思考黄河勘测规划设计有限公司周亚平136538643212016年6月16日黄河设计公司黄河勘测规划设计有限公司隶属于水利部黄河水利委员会，前身是黄河水利委员会勘测规划设计研究院。公司是以水利水电工程勘察设计为主业，为工程建设全行业提供全过程技术服务的科技型企业，是集流域和区域规划，工程勘察、设计、科研、咨询、监理、项目管理、工程总承包及施工等业务为一体的综合性工程勘察设计单位，持有国家工程设计综合甲级、工程勘察综合类甲级、工程咨询甲级、水利水电工程施工总承包壹级等10多个国家高等级资质证书。测绘信息工程院，1995年获得国家首批甲级测绘资格证书，具有大地测量、航空摄影测量、遥感测绘、工程测量、变形监测、地籍测量、房产测量、地图编制与地理信息系统工程等甲级测绘资质。黄河设计公司无人机摄影测量在水利建设中的应用与思考黄河设计公司水利测绘：为水利建设从规划、设计到工程施工提供全过程服务。水利规划：流域规划、水利工程规划。水利工程：防洪、除涝、灌溉、发电、供水、水土保持、移民、水资源保护等工程（包括新建、扩建、改建、加固、修复）及其配套和附属工程的统称。水利工程的特点：有很强的系统性和综合性；对环境有很大影响；工作条件复杂；水利工程的效益具有随机性；水利工程一般规模大，技术复杂，工期较长，投资多，兴建时必须按照基本建设程序和有关标准进行。黄河设计公司水利建设各阶段的测绘工作：（1）建立流域测绘基准：平面、高程。（2）规划阶段：1:5万、1:1万、1:5000地形图测绘。（3）设计阶段：1:2000、1:1000、1:500地形图测绘；断面测量等（4）施工阶段：施工控制网建立、放样测量、竣工测量等水利测绘特点：大地测量、控制测量、摄影测量、地形测量、工程测量、变形测量在工程不同阶段都有运用。黄河设计公司摄影测量在水利建设中的应用：（1）规划阶段：中小比例尺地形图测绘（2）设计阶段：大比例尺地形图测绘（3）施工阶段：变形测量无人机摄影测量的出现使得设计和施工阶段应用进一步加强。黄河设计公司2无人机摄影测量的特点及在水利建设中的适用性无人机摄影测量的特点：以无人机为飞行载体；一般以非量测相机为摄影设备；低空飞行（云下飞行）；不用专用机场；携带方便；成本低……正是无人机摄影测量的这些特点，使无人机摄影测量在水利建设中的应用迅速发展。黄河设计公司无人机摄影测量应用：中小型水利工程建设，调水工程、饮水工程、中小型水库建设、防防洪工程等建设项目是无人机应用的主要方向。工程特点是工程区域面积小，建设周期短，投资小。传统摄影测量和外业实测都费时费力，费用较高，不适用。无人机摄影测量特别适用。黄河设计公司3已完成部分案例分析水库建设工程测绘：（1）马莲河水库坝址区测绘要求：坝址区1:2000地形图测绘。无人机航摄：1个架次，300多张航片，航高1110米。主要问题：起降场地难找。黄河设计公司（2）老虎口坝址区测绘：要求：坝址区1:1000地形图测绘。无人机航摄：1个架次，500多张航片，航高710米。主要问题：飞机调试难度大；像控点难布测。黄河设计公司（3）诺木宏坝址及库区地形图测绘：要求：坝址区1:1000地形图测绘，库区1:5000地形图测绘。无人机航摄：1个架次，800多张航片，航高860米。主要问题：飞机调试难度大；分辨率难保证；像控点难布测。黄河设计公司（4）下天吉水库工程测绘：要求：坝址区1:500地形图测绘，库区1:5000地形图测绘。无人机航摄：2个架次，800多张航片，航高450、1500米。主要问题：分辨率难保证；像控点难布测。黄河设计公司引水工程测绘：（1）大桥水库调水工程测绘要求：沿线1:5000地形图测绘；交叉建筑物区域1:2000地形图测绘。无人机航摄：6个架次，3800多张航片，航高1100米。主要问题：起降场地难找；天气影响。黄河设计公司（2）清渡河引水工程测绘要求：沿线1:1000地形图测绘；进场道路1:2000地形图测绘。无人机航摄：2个架次，1100多张航片，航高1100米。主要问题：没有起降场地；天气影响；分辨率难保证；像控点难布测。黄河设计公司防洪工程测绘：某机场防洪工程测绘：要求：1:2000带状地形图测绘无人机航摄：3个架次，1100多张航片，航高1100米。主要问题：天气影响。黄河设计公司水情督察项目：要求：1:500正射影像图无人机航摄：13个架次，21400多张航片。主要问题：空域协调难；像控点难选。黄河设计公司4无人机摄影测量在水利建设中应用思考无人机摄影测量应用现状：（1）带状测区较多—摄影面积大大大于成图面积；（2）测区地处深山、沙漠等极端区域较多—飞行困难、像控困难；（3）目前只有油动固定翼无人机用于生产作业。规划设计专业对测绘专业的要求：（1）快速提交测绘成果；（2）大部分生产项目对高程精度要求严格。必须基于现有无人机设备作业，想办法补救缺陷。黄河设计公司问题思考：（1）起降场地问题：目前解决办法：扩大范围寻找适合的起降场地；确实找不到场地采用弹射起飞和伞降。问题：起降场地寻找耗时，有时需要和地方协商；弹射起飞和伞降对设备有损害。怎么解决：操控人员提升操控技术；采用操控简单、对场地要求低的无人机设备。黄河设计公司（2）分辨率难保证问题：目前解决办法：低海拔区域实测断面、散点补救；相机多次鉴定；摄影有足够的航向、旁向重叠；外业增加像控点密度；采用匹配处理强的后处理软件。问题：相机鉴定谁更权威准确；增加外业工作量。怎么解决：关注新型无人机摄影测量技术，在山谷内保证稳定飞行。黄河设计公司（3）像控测量问题：目前解决办法：摄影前布设地标；人员能够到达的地方尽量布测像控点，无明显地物点时测量高程点控制住高程。问题：增加外业测量工作量，没有充分体现无人机测绘优势。怎么解决：关注新型无人机摄影测量技术。黄河设计公司（4）天气、地形问题：目前现状：等适合的天气；降低测绘要求。问题：时间不确定，规划设计专业等不及；需要外业测量补救精度降低。怎么解决：关注新型无人机：抗风、抗雨、自适应地形。黄河设计公司一种无人机能够解决所有问题，需考虑新机型。轻小型电动无人机特别吸引我们，但是：（1）轻小型电动无人机抗风能力怎样？（2）加载机载GNSS后差分模块能够省去多少像控点？（3）无像控作业无人机航测系统可靠吗？黄河设计公司希望在本次论坛上了解到更多的新技术、新设备，助力我们水利测绘事业更好发展。希望我们共同推动无人机应用能够为我们国家的发展做出更大贡献。黄河设计公司