无人机航测技术在高速铁路站场土石方计量中的应用

来源 :交通科技与管理 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caichengzyokokok
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:在高速铁路站场土石方计量中,传统测量方式需要耗费大量的人力物力资源,在恶劣的环境下还会增加测量难度,给测量工作人员的生命安全带来隐患。而无人机航测技术相比传统的测量方式来看具有明显的优势,不受地形环境限制,在短时间内就能对土石采剥量进行快速测量,减少了测量人员的工作量,自动化程度较高。本文就对无人机航测技术在高速铁路站场土石方计量中的应用展开探讨,为铁路工程建设提供参考思路。
  关键词:无人机航测技术;高速铁路;站场土石方计量;应用
  中图分类号:U215.2 文献标识码:A
  在高速鐵路工程项目建设过程中,会涉及到土石方计量问题,尤其是在矿山地带,土地开发整理中,土石方计量对工程项目的经济效益带来直接的影响,无人机航测技术比传统航拍测量方式具有明显的优势,灵活度高,操作简单,且成本较低,现阶段已经在各类工程领域中得到应用,有效提高测量效率和测量数据的精准度。以往在高速铁路站场土石方计量中多采用传统的测量方法,包括水准仪法,GPS测量等等,但这些测量方式需要由测量人员先对站场现场的地形环境进行逐一测量,工作量大,工期长,在遇到恶劣的环境时还会增加测量人员的安全隐患问题[1]。无人机航测技术是一种全新的测量技术手段,通过现代化技术手段进行工程测绘和数据采集,尤其是在小区域范围内可以达到影像数据更新的要求,灵活度较高,受环境影响小,减少了人工现场作业,具有较高的现实意义和应用价值。
  1 无人机航测技术概述及特点
  无人机航测技术是在无人机上放置摄影设备,来对工程数据进行测量和连续拍摄像片,根据地面控制点进行立体测绘和测量,专业人员通过将所获信息数据进行分析,制作地形图,智能化程度较高,减少测量人员的工作负担和工作量。在传统的测量工作中一般采用大型飞机,空中作业的申请手续繁琐,航摄影仪体积大,且成本高,随着近年来无人机的发展,无人机和航空摄影相结合,发展为无人机航测技术,具备高灵活度和适用性广的特点,对于一些小区域范围内的数据测量和影像获取方面优势较大[2]。在高速铁路工程项目建设中,阶段性勘测工程较多,这类工程的工期时间短,工程规模较小,如采用传统航测技术具备较大的风险,无人机航测技术可以凭借自身高灵活性的优势在站场土石方计量中应用的重要性更加突出。
  在无人机航测技术应用时,只需要控制者及时查看摄影摄像即可,而且无人机操作简单,机身较小,可以很好的适应风向变化,可以减少设备震动问题,避免在数据采集时图像误差较大。在测量前只需要将无人机的飞行路线进行提前设定,根据实际测量再及时修正,无人机系统就可以自动处理,操作简单[3]。在实际测量中,无人机航测技术的精准度也比较高,影像质量好,可以采用低空遥感模式来对地理信息进行勘测,精准采集低空数据,信息采集效率高。而且无人机的飞行周期比较短,可以在短时间内就可以完成数据的采集,采集难度小,在无人机程序操作时控制人员可以很快掌握操作方法,提高测量效率。
  2 无人机航测技术在高速铁路站场土石方计量中的应用
  2.1 飞行方案设计
  某高铁试验基地建设线路长度约为16公里,丘陵地貌,该测区附近无民用机场,具有良好的无人机作业空域环境。测区的设计里程为16公里,长度较短,规模约为7平方公里,根据项目计划书在测量前先确定测量范围,影像重叠率和摄影地面分辨率,对无人机系统的航线长度、航线数目和飞行高度等进行明确,在设置航线时应尽量和条带状测区保持平衡,在测区设置控制点,和摄区边界线保持平行,航线要超过摄区边界线范围[4]。
  2.2 数据采集
  在站场土石方采剥量计算时用无人机对开挖前和开挖后两期数据进行采集,采用无人机低空摄影的方式进行影像数据采集,在确定测区范围后对测区现场进行勘探,根据规定要求在测区四周布设控点,在像控坐标采集之前校正测区的基础控制点,减少测区误差。在对不同区域测点进行测量时,要保证后期数据采集的精准度,需要进行分块采集。如测区存在高原,山谷等地形时,需要对其进行合理的规划,确保严格定点,减少因地形问题导致数据采集的结果存在误差,采用高清摄像头保证航拍清晰度,可以采用手动或自动方式明确采集点,提高定点测量专业性[5]。而且在数据采集时应尽量选择晴朗天气,如遇雷电或沙尘暴天气,会影响到无人机工作和数据测量的准确度。
  2.3 数据处理
  在数据采集完成之后,对航测数据进行处理,将拍摄的影像数据导入到photoscan软件,检查航点位置是否漏片,如有则需要对该区域重叠度进行重新计算,如果低于重叠度要求,则需要对该区域的数据影像进行再次测量。根据航拍作业记录,检查影像的成像质量,是否有过暗或者过亮的情况,可以适度采用软件对其进行匀光匀色处理,确保成像质量平衡。在外业数据测量中,先根据航摄控制点内业布设方案选定测量地物特征点,通过GPS技术对外业三维坐标进行观测。无人机航测作业是低空航拍,影像重叠率高,影像像幅小,基线短,在外业控制点布置时要高于传统航拍测量的控制点数量[6]。在测区地物要素调绘时采用数字化调绘模式,对测区道路、植被和电线杆等进行调查和测绘,用Arcgis软件将拍摄影像转呈切片底图文件,打包呈离线地图包,在移动设备上读取底图数据,再将离线地图包文件导入到调绘软件中,根据一定的比例尺和调绘标准来对测区调绘,在调绘作业完成后,导出文件转换为dwg格式,转换成对应坐标系统。
  2.4 土方量计算
  在土石方计量测算中需要保证计算结果的精准度,采用PI*4D mapper软件进行自动化处理,生成数字表面模型,数据处理的流程包括:获取原始数据<建立测区,导入数据和照片<根据要求填写参数<进行一键式自动处理<生成DOM/DEM<输出数据。将裁剪后正摄影像和点云数据叠加,减去测区植被和非地面点的测量数据。
  3 结语
  综上所述,在高铁站场土石方计量中,无人机航测技术比传统航拍测量方式具有明显的优势,灵活度高,操作简单,且成本较低,现阶段已经在各类工程领域中得到应用,有效提高测量效率和测量数据的精准度。在站场土石方的测量过程中要充分考虑无人机航测技术特点,确保操作准确以及数据采集的精准度,在高速铁路工程项目建设中,只需控制者及时查看摄影摄像即可,而且无人机操作简单,机身较小,可以很好的适应风向变化,可以减少设备震动问题,避免在数据采集时图像误差较大,采用无人机低空摄影的方式进行影像数据采集,在确定测区范围后对测区现场进行勘探,根据规定要求在测区四周布设控点,在像控坐标采集之前校正测区的基础控制点,减少测区误差。无人机航测技术的精准度也比较高,影像质量好,可以采用低空遥感模式来对地理信息进行勘测,精准采集低空数据,信息采集效率高,具有较高的应用价值。
  参考文献:
  [1]赵明哲,王薇娜.无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用[J].工程技术研究,2020,5(20):250-251.
  [2]李卫军,杨静.无人机摄影测量在矿山土石方采剥量计算中的应用[J].北京测绘,2020,34(10):1404-1407.
  [3]解文武.无人机航空摄影测量在地形复杂地区勘测定界中的应用[J].北京测绘,2020,34(10):1408-1411.
  [4]祖琪.探析无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].工程建设与设计,2020(01):188-189+195.
  [5]邱立广.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].世界有色金属,2019(24):24+26.
  [6]邹弟金.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].世界有色金属,2019(17):25+27.
其他文献
摘 要:本文简述了超薄磨耗层的优势,并以江苏省沥青混凝土路面为例对其常见病害进行了深入分析,从主材性能要求、施工工艺两个角度阐述了黏结性超薄膜厚层在病害处置过程中的具体应用,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。  关键词:黏结性超薄磨耗层;沥青混凝土路面;病害处置;分析与应用  中图分类号:U418.6 文献标识码:A  0 引言   从实际情况来看,现阶段的沥青混凝土路面在建设过程中黏结性超
期刊
摘 要:随着我国经济发展速度的加快,我国的交通运输网络的复杂程度越来越高。高速铁路作为我国交通网络中的重要组成部分,其建设的规模越来越大。高速铁路建设的过程中采用传统的施工管理模式已经远达不到目前高速铁路质量安全要求,导致高速铁路在建设过程中质量安全管理水平不济,施工进度得不到合理的控制。为了保障高速铁路施工建设的水平有所提高,施工管理可以充分的引入信息技术,从而提高高速铁路建设施工管理的信息化程
期刊
摘 要:桥梁同步顶升技术是一种新型的桥梁改造技术,具有节约施工成本、缩短工期、经济环保等优点,在解决桥梁净空不足方面,具有重要的社会价值和经济效益。本文结合绍诸高速公路项目SZTJ04合同段毓秀桥桥梁同步顶升工程,具体阐述了桥梁同步顶升施工工艺和关键技术,为同类工程提供一定的借鉴。  关键词:桥梁同步顶升;质量控制要点;顶升工艺  中图分类号:U445.6 文献标识码:A  1 工程概况  
期刊
摘 要:为能分析出不同沥青混合料疲劳自愈性能影响因素的水平,本文主要是分析了沥青混合料自愈合的机理以及特征,在此基础上讲解了原材料和沥青混合料的组成设计,最后探讨了影响到自愈合的影响因素和可行性的解决措施,望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。  关键词:沥青混合料;自愈性能;因素分析  中圖分类号:U414 文献标识码:A  0 前言  沥青混合料的疲劳开裂问题指的是在重复荷载作用下其的力学性
期刊
摘 要:经济的快速发展带动了工业化水平的不断提高,同时也提高了人们的生活水平和生活质量,其中最主要的一个方面就是对于交通运输体系的改变。地铁已经成为人们日常生活当中必不可少的出行工具,所以地铁的安全性是十分重要的,而列车的车门作为地铁的一个重要系统部分,如果出现问题那么将会直接影响到地铁的运营。因此,文章将探索在地铁运行当中列车车门系统所出现的故障并且提出了一些分析性的策略。  关键词:地铁运营;
期刊
摘 要:最近,高铁的快速建设加快了中国进入世界高铁的步伐。高铁具有运力大,运输成本低,运行速度快,平稳性和舒适性好,维修少等优点,不仅节省了乘客的时间,而且带动了沿线城市的发展,缓解了中国的交通拥堵。但是,具有使用功能的项目或系统仍然存在,并且随着时间的流逝,损坏或疾病可能会逐渐出现。为了确保项目或系统的最基本的使用性能,有必要在项目或系统中投资以进行维护。只有保持和提高性能,才能在社会上更安全地
期刊
摘 要:随着电力行业的快速发展,人们在日常生活与工作中对10 kV的配电网线路需求变得越来越高。电网的正常运行影响着人们的日常生活以及企业的正常运转,因此必须严谨负责的对配电设备进行安装,从而保障其稳定性。本文对10 kV配电网中变配电设备安装技术要点进行了探讨。  关键词:10 kV配电网;变配电设备;安装技术  中图分类号:TM505 文献标识码:A  0 前言  变配电设备是配网的核心工作
期刊
摘 要:科学技术的发展使机电行业得到了空前的发展,但在交通电机使用过程中极易出现故障,影响交通机电系统运作的稳定性。基于此,本文通过调查设备常见故障,分析诊断交通机电设备故障以及维修故障的技术方法,以期促进交通工程的可持续发展。  关键词:交通机电设备;故障诊断;维修技术  中图分类号:U418.7 文献标识码:A  0 引言   在交通机电设备运行过程中,极易受到多种因素的影响进而导致故障的
期刊
摘 要:我公司在自主研发的同时,依托梅启林教授在轻质复合材料设计、研发与成型领域取得的研究成果作为技术基础,结合万盛实业有限公司开发中高端乘用车箱体结构用材料的现实需求,开展“基于新型轻量化高性能复合材料的房车车厢板研发及产业化”创新项目研究。  关键词:高性能复合材料;房车;研发  中图分类号:U463.84 文献标识码:A  0 引言  房车,与其他乘用车最显著的外观差异,就是房车都拥有一个
期刊
摘 要:近年来我国客运专线建设突飞猛进,由于客运专线速度高、线路长,大部分地段都以桥梁的形式通过,使得既有高速铁路桥梁检查工作量大幅度提高,对设备管理部门桥梁日常检查工作带来极大的困扰。通过应用无线振动实时检测系统,实现了检测数据的实时采集,及时掌握设备运营状态,为高速铁路桥梁设备维护和管理实现科学化、规范化提供了有利条件。  关键词:无线振动;实时检测;高速铁路桥梁  中图分类号:U446 文
期刊