無人機數(shù)字化建模技術(shù)在廣電工程建設(shè)的運用論文
1前言
廣電工程建設(shè)是為了擴大廣播電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，增加業(yè)務(wù)種類和服務(wù)范圍，提高廣播電視網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)水平，改善服務(wù)質(zhì)量，建造、購置相關(guān)設(shè)備和對原有廣播電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進行更新改造，形成新的固定資產(chǎn)的生產(chǎn)和經(jīng)濟活動。在廣電工程建設(shè)中，無論是傳輸工程、衛(wèi)星接收工程，還是管道、桿路、接入工程，無論是在工程建設(shè)項目的設(shè)想、選擇、評估、決策、設(shè)計、施工階段，還是竣工、驗收階段，都需要耗費大量人力物力對工程現(xiàn)場進行勘察工作，投入多、時間長、效率低。隨著科技迅速發(fā)展，利用現(xiàn)代信息技術(shù)改進傳統(tǒng)工程建設(shè)管理模式和生產(chǎn)方式，實現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新逐漸成為一種趨勢。
2無人機技術(shù)的發(fā)展
無人機是一種無線遙控的無人駕駛飛機，已經(jīng)有近百年的發(fā)展歷史了。隨著技術(shù)的逐漸成熟，無人機大放異彩，引起了各國的重視，開啟了無人機的快速發(fā)展之路。21世紀初，機型更加小巧、性能更加穩(wěn)定的迷你無人機問世，并在民用方面取得突破性進展。2006年，影響世界民用無人機格局的大疆無人機公司成立，先后推出的Phantom系列無人機在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生深遠影響，大疆研制的Phantom2Vision+還被《時代》周刊評為“2014年度十大科技產(chǎn)品”。截至2015年，全球已經(jīng)有32個國家研制出了50多種無人機，市場日趨火爆。除了眾所周知的軍事用途，無人機還在農(nóng)牧業(yè)耕作、新聞影視紀錄片攝制、救災(zāi)現(xiàn)場勘察和空中搜尋等領(lǐng)域得到了廣泛且重要的應(yīng)用，尤其在完成各類相對繁瑣或危險的海陸空作業(yè)方面具有強大的優(yōu)勢。
3無人機數(shù)字化建模技術(shù)在
廣電工程建設(shè)中的應(yīng)用在廣電工程建設(shè)領(lǐng)域，利用無人機搭載不同的遙感設(shè)備，可以快速勘察現(xiàn)場情況，大范圍高效采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過數(shù)字化建模技術(shù)進行量化，可以提供精準的地理信息和空間物體的幾何數(shù)據(jù)，具有效率高、精度高、安全便捷等優(yōu)勢。
3.1發(fā)射鐵塔建設(shè)
在廣播電視發(fā)射鐵塔的招標文件和合同中，對塔高、材質(zhì)、焊接方式、基礎(chǔ)頂面水平度、塔身主體中心軸線的垂直度、塔身橫截面的對角線或邊的長度及偏差、螺栓安裝緊固情況等指標都有明確的.質(zhì)量要求。在建設(shè)施工過程以及竣工驗收階段，對這些指標的檢驗復(fù)核需要施工和監(jiān)理方實地利用水平尺、鋼尺、經(jīng)緯儀、水平儀等設(shè)備手動測量，耗時長、精度差，并且難以做到對塔身的全覆蓋。使用無人機對發(fā)射鐵塔基礎(chǔ)及塔身進行全面航拍，以大疆無人機Phantom4Pro為例，可以拍攝近焦距下2000萬有效像素5472×3648的超高清照片，持續(xù)巡航時間可達半小時，最大遙控距離7km，最大飛行高度500m，支持四面避障。無人機航TerrestrialDigitalTelevision運營管理IndustryOperation56.www.rti.cn測通過區(qū)域網(wǎng)平差計算與像素匹配確定空間位置坐標，精度最高可達毫米級，大大減少人為因素的影響。航拍完成后針對獲取的可見光航攝數(shù)據(jù)，使用專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件對原始影像數(shù)據(jù)進行處理，生成三維模型、地形圖和正射影像圖，形成建筑信息化模型（BIM）等一系列數(shù)字化成果。BIM建模具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等優(yōu)勢特點，通過相關(guān)聯(lián)的BIM信息模型，可實現(xiàn)工程設(shè)計管理、施工管理及運營管理等功能。在此基礎(chǔ)上，就可以對發(fā)射鐵塔工程建設(shè)質(zhì)量進行精確管控。
3.2空中監(jiān)控系統(tǒng)
廣播電視工程設(shè)施的維護中，無論是傳輸線路、配電系統(tǒng)、發(fā)射鐵塔，還是無人值守的高山機房，都需要派人到現(xiàn)場或者安裝固定攝像頭進行監(jiān)控。利用無人機對目標區(qū)域和物體進行多角度超低空飛行，獲取超高清實時影像，可以及時了解現(xiàn)場情況，實現(xiàn)預(yù)警、管理、巡查等空中監(jiān)控功能。圖1展示了一種無人機空中監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過融合4G高清圖傳設(shè)備，借用4G高速無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，實現(xiàn)對目標區(qū)域和物體快速實時監(jiān)控。系統(tǒng)既可以接入企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，兼容已有的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供720p高清視頻圖像；也可以通過互聯(lián)網(wǎng)，利用電腦或手機實時觀看無人機拍攝的高清視頻，滿足用戶隨時隨地了解現(xiàn)場動態(tài)的需求；并且具備可擴展性，可以支持多臺無人機視頻同時采集和播放。
3.3災(zāi)害損失評估
在臺風(fēng)或地震等災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，受災(zāi)后廣播電視工程設(shè)施的損毀需要及時評估和修復(fù)，才能保證救災(zāi)的應(yīng)急需求，確保把黨和政府的聲音傳遞到災(zāi)民手中。而災(zāi)后道路和建筑的破壞使善后工作變得困難重重。在這種情況下，使用無人機是一種廉價又高效的方式。通過遠程操控?zé)o人機快速勘察，提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，評估損失，確定受損設(shè)施，組織人力物力搶修搶通，能大大提高工作效率，在分秒必爭的災(zāi)害善后工作中意義巨大。
4無人機數(shù)字化建模的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的廣電工程建設(shè)，主要依靠設(shè)計、施工、監(jiān)理人員攜帶測量儀器進行實地量測，人力物力投入多、時間長、效率低、精度差。相比傳統(tǒng)方式，無人機數(shù)字建模在高效性、精準性和便捷性等方面優(yōu)勢明顯。
�。�1）效率高使用無人機對目標進行航測，成果豐富直觀，作業(yè)時間短，作業(yè)效率高，可有效減少勘察測繪的人力、物力及時間投入。
（2）精度高通過無人機采集超高清影像數(shù)據(jù)，并使用專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件對其進行處理，可生成三維模型、地形圖和高分辨率正射影像，精度可達厘米級甚至毫米級，有效減少人為誤差。
�。�3）實施便捷使用旋翼無人機搭載超高清相機進行影像數(shù)據(jù)采集，飛行前準備工作少，對起降場地要求不高，超低空飛行，受天氣影響小，適應(yīng)性強。
5結(jié)束語
除了上文提及的應(yīng)用，無人機數(shù)字化建模技術(shù)在廣播電視土方工程、臺站選址、征地補償評估等很多方面都能發(fā)揮重要作用。目前，無人機在廣電工程建設(shè)中還沒有得到足夠的重視，但是隨著廣電事業(yè)和無人機技術(shù)的進一步發(fā)展，無人機數(shù)字化建模將在廣電工程建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
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