引言：现阶段，水利水电工程作为关系民生以及国家经济的工程任务，受到了越来越高的关注。我国在此方面也加大了投资力度，建构了逐渐完善的工程作业体系。在水利水电工程中，测绘是至关重要的工作内容，贯穿工程全过程。传统水利水电工程中，工程人员往往会通过人工操作进行测绘，不仅造成了较大的成本、资源损耗，还难以保证测绘结果的精准度。随着行业的不断发展、革新，传统的测绘手段逐渐彰显出落后趋势，实施无人机测绘，成为行业发展的关键。
1无人机测绘技术的基本原理
遥感与摄影测量是无人机测绘技术的主要作用技术。在利用该技术开展水利水电工程测绘工作时，工程人员主要利用无人机所搭载的传感器设备及相机设备采集目标区域范围内的数据与图像。其中，通过遥感技术，工程人员可全面获取地表空间分布数据与变化数据；通过摄影测量技术，工程人员则可了解地表图像的几何信息以及光谱信息。无人机测绘技术的基本原理包括以下几方面。
一是航空摄影测量。在无人机设备上搭设的传感器设备以及相机设备并无明确要求，既可以是激光雷达、红外相机，也可以是普通相机。利用这些拍摄设备获取地面影像；二是定位导航。GPS是无人机测绘技术应用过程中的关键。通过定位技术以及定位系统，工程人员可精准操控无人机设备的位置与姿态，以便于获取目标地面影像。在无人机测绘系统中，还需安装实时导航系统，以稳定设备运行安全性；三是数据的处理与图像的生成。在水利水电工程中，工程人员需通过无人机测绘系统展开自动化影像处理工作，通过几何校正、三维重建，生成精度更高的模型及地图[1]；四是数据的分析与应用。针对于无人机测绘技术所提供的各类数据以及地图模型，工程人员可用于水利水电工程的多个环节，包括但不限于测绘环节、规划环节、灾害评估环节以及环境监测环节。基于深入的测绘数据分析处理，获取更加准确且高效的地理信息，大大提高决策科学性。
2无人机测绘技术在水利水电工程中的应用优势
因开发建设需要，我国水利水电工程的建设条件比较复杂，气象条件、交通条件、通信条件存在明显问题。类似情况的存在增加了水利水电工程的测量难度以及测量风险。加之该类工程建设对于测绘结果有着较为严格的精度要求，导致常规的测量方式难以满足工程目标。基于无人机设备搭载测绘工具，可有效突破传统测量手段形成的局限。因其具有较高的便捷性、精准性，可有效辅助工程人员解决测绘困难，大大提高测绘质量。水利水电工程中，无人机测绘技术的应用优势体现在以下三方面。
第一，数据的获取效率相对偏高，且产品生产周期比较短。作为一种主动遥感测量技术，无人机测绘技术能够提高发射激光束的频率，并基于反射信号精准界定测绘物体的三维位置信息。在无人机测绘工作开展之前，测绘人员需做好全面的准备工作，自动化完成数据的获取以及分析。更重要的是，相比于传统的航测技术，无人机测绘技术针对于旁向重叠度及航向重叠度所形成的要求并不严格。工程人员仅需设置少量地面控制点，便可以提高外业数据采集效率。借助无人机测绘技术，可有效缩短长途时间并减少外业调绘以及补测的工作量。对于工期较紧、成果精度要求较高的水利水电工程项目，类似优势的存在，也可辅助其有效规避各类自然风险，精准控制不利天气造成的消极影响。
第二，植被覆盖影响可得到有效控制。在无人机测绘工作中，会应用到激光。而因激光具有一定的单向性特征，工程人员可通过这一技术有效扫描植被区域。并且每一道激光脉冲都可以形成多个反射回波，辅助工程人员全面且详细地了解树冠树干地面相关信息。虽然，在植被相对较茂密的区域，工程人员难以获得充足的地面点数量，但通过适当调整重叠度、航线走向，仍旧可有效提高地面点密度，充分满足项目要求。完成点云滤波工作以及分类工作后，工程人员需要精准界定地面点及非地面点，合理分类地面要素、植被要素、建筑要素及道路要素。相比于传统方法形成的测绘结果，借助无人机测绘技术，工程人员可建立精度更高的虚拟化模型，精准呈现地形的细节性特征，增强地形图的真实性与准确性。总而言之，针对于常被植被覆盖的水利水电工程，在测绘工作中运用无人机测绘技术，可有效弥补传统人工测绘形成的各类问题，而其所达到的优势也是常规测量手段无法赶超比拟的。
第三，山高陡坡地形险峻所形成的数据采集困难可得到有效处理。在高差起伏较大的地区，虽能够通过航空摄影技术获取地表资料，但遗漏风险、数据丢失风险也相对较高。以无人机设备为依托的无人机测绘技术可实现低空飞行，工程人员可利用这一方式精准布设像控点，切实提高测量精度。在无人机技术的辅助下，工程人员只需要连续扫描数据，便可以有效降低航摄漏洞。此外，在高山峡谷及滩涂地区，无人机测绘技术也得到了很好的运用，所形成的产品成果较为丰富。在水利水电工程中，还可用于后期的规划设计、三维建模，有助于工程人员直观了解水文断面参数、土方断面参数。在计算水库淹没范围线及库容时，也可以获取更加精准的数据参考。
3无人机测绘技术在水利水电工程中的具体应用
3.1处理遥感影像
在利用无人机测绘技术开展水利水电工程测量工作时，工程人员需要结合工程的实际情况与需求，对拍摄情况加以适当的修正，有效规避各类主客观因素引发的测量问题。在无人机航测工作中，为切实提高测量质量，工程人员还可适当整合无人遥感技术。
3.1.1拟真色卫星图像
蓝色波段的散性特征相对较明显，但并不会影响到识别的目标。并且，在利用无人机测绘技术进行测绘工作时，并不会在卫星上悬挂此波段的镜头以及拟真色卫星图像[2]。如此一来，在具体的水利水电工程测绘工作中，工程人员便可更加顺利且高效的开展数据显示操作与数据交互操作。通过拟真色卫星图像处理技术，工程人员可获取更加精准且具体的视觉成效。基于实践角度分析来看，在拟真色卫星图像处理工作中，工程人员可通过图像中的红色与绿色部分转换蓝光波段，以此获得更加具体的拟针色图像，以充分了解水利水电工程的关键性参数。
3.1.2自动化识别灾害
客观来看，因地理环境的影响，在水利水电工程开展期间地形地势等各参数均会对工程的最终状态与质量造成直接影响，甚至会引发一定的自然灾害。因此，在工程中，工程人员可利用无人机测绘技术，有效导入遥感影像，基于识别技术、智能化技术精准判定并识别自然灾害。在此基础上，及时生成灾害防御方案与应对方案，最高程度降低自然危害的产生概率，或产生后所引发的各类损失。此外，基于遥感技术，工程人员也可生成更加完善的数据监测结果，在明确数据的导向下，建构自然灾害数据档案或自然灾害数据库，精准防范水利水电工程安全风险。基于这一现象，工程人员可在卫星图像中引入自动识别技术，以智能化技术手段取代人工操作，有效规避意外情况，并生成完善的规律体系框架，加强灾害自动识别的精准性、可靠性。
3.1.3精准化正射处理
水利水电工程中，通常会因外部环境而引发一定的自然灾害。若自然灾害程度较大，工程人员需及时根据相关数据以及信息对现场情况进行判断，并生成合适的处理应对方案。为有效实现这一目标，及时了解现场的实际情况，工程人员必须充分体现无人机测绘技术的运用价值。
客观来看，传统水利水电工程中，在处理类似情况时，工程人员往往会采取人工操作手段以及常规航拍影像技术，但类似手段技术难以为工程人员提供完善的地图坐标信息，使之无法充分了解现场实际情况，延误自然灾害的防御处理，造成较大程度的损失。而借助无人机测绘技术以及遥感技术，工程人员可实现快速且精准处理，通过这一方式建构GIS套叠正射地图，辅以专业化平台，辅助采集并分析影像信息、航测信息，将相关信息录入平台系统的基础上，自动化生成立体测图[3]。此外，在处理工作中，为有效维护数据的及时性效益，工程人员需及时导入并确定加密后的影响。
3.2航测外业处理
3.2.1像控布设
在水利水电工程中，运用无人机测绘技术，可辅助工程人员获取丰富的卫星定位反馈信息，充分了解水利水电工程的规模分布等基本参数。在此基础上，工程人员可结合得到的参数，建立数据模型与图像地图，直观具象呈现水利水电工程测绘数据。此外，在利用无人机测绘技术开展航测外业处理工作时，工程人员需要科学地展开像控点布设工作。在该环节工作中，需充分落实因地制宜原则，考虑到当地的现场环境及地势地形条件合理控制比例尺各参数。通常情况下，水利水电工程地形地势都比较复杂，为有效规避测量阶段产生的数据误差，工程人员可以以1:1200的比例开展实地测量工作，以充分提高无人机测绘技术的运用价值。此外，在水利水电工程中，工程人员还需对航测外业的工作流程及步骤加以合理设定。在此前提下，明确具体的水利水电工程测定范围，基于地势的起伏与变化，明确各个布控点，并利用颜色鲜艳的工具进行标识。在水利水电工程中，相控点的布设间隔应控制在200米左右，而宽度则需控制在15厘米左右。测量期间，工程人员可选择的测量方法比较多，包括但不限于GPS静态测量、空中三角测量以及导向测量。选定测量方法后，工程人员需根据水利水电工程的地形地势分布，合理分区并精准控制测绘误差，确保得到的航拍数据更加精准，且具有参考价值。
3.2.2航线设计
在利用无人机测绘技术开展水利水电工程测绘工作时，为充分体现技术作用，在航测外部处理工作中，工程人员需要科学合理地展开航线设计工作。而在该环节中，包括以下几大要点。一是合理规划飞行路线，在明确线路的支持下，提高航拍作业的有序性及稳定性，也可确保获得的测绘数据更加全面且精准，避免因盲目飞行而产生数据遗漏或丢失问题，影响到后续的数据处理；二是要充分参考无人机设备的各项参数。在规划航线过程中，以飞行线路无障碍为主要标准，合理控制飞行期间产生的各类潜在隐患，保证测绘质量[4]。
3.2.3安全控制
立足于客观角度分析来看，在水利水电工程测绘工作中，无人机测绘技术的应用简便性相对较高。运用该技术时，工程人员也要做好充足的准备工作，并能够对无人机设备的各影响参数加以精准控制。例如，在水利水电工程测绘工作开展之前，需要合理选择无人机设备的起飞与降落位置，有效维护无人机设备的作业安全性。除此之外，在无人机设备飞行期间，工程人员还需实时检测设备的飞行状态、速度以及高度，尽量操控无人机，按照提前预设的飞行航线进行作业。完成拍摄工作后，工程人员可根据水利水电工程的实际情况，灵活调整降落方式，如落叶降落或阶梯降落，以完善的飞行方案及管控，确保无人机飞行的安全性与科学性。总而言之，在操控无人机设备开展水利水电测绘工作时，工程人员应有意识强化个人的注意力，能够集中精力，精准操控无人机设备，确保航测稳定且安全可靠，充分体现无人机测绘技术的运用价值。
3.3航测内部处理
3.3.1数据准备
完成无人机测绘任务后，工程人员需及时回收无人机设备并导出设备内的内存卡数据以及各类航拍位置资料、影像资料。在此基础上，对数据资料进行处理分析，综合判断无人机测绘设备所提供的横向倾角数据、航拍范围数据。针对于设备传回的各类数据，工程人员需要展开全面的对比与筛选，基于数据建立完整地理影像缩略图，逐一确定标记布控点坐标，在确保信息全面且准确的基础上，做好信息数据的分类与储存，以便于后续水利水电工程任务实施期间随时调用。
3.3.2数据计算
水利水电工程中，在无人机航测内部处理工作环节，工程人员需要综合设计航向重叠度以及航拍航向重叠度。在此基础上，还需精准控制相片的选角以及倾角。通常情况下，前者需控制在6°以内，后者需控制在2°以内，通过这一参数标准，有效提高航测成图的质量，确保各项指标可满足工程要求[5]。
在无人机设备运行拍摄期间，工程人员可尽量选择影像数量较多的微型或小型数字相机。必要时，也可配套安装遥感设备。
在数据处理阶段，为切实提高整体工作效率，工程人员需对无人机测绘设备的飞行质量及影像质量加以检查，在确保系统质量稳定，且整体架构完善的基础上，合理运用影像自动识别技术及拼接技术，自动化生成航测图。测绘工作开展期间，工程人员可酌情安装航测模块，以此提高航测程度的准确性，充分发挥该资料在水利水电工程中的积极作用。
在计算各类航测数据时，工程人员需贯彻实际性原则，着重关注新建项目数据、控制点数据，也要做好数据的处理以及导出工作。以建构完善数据参数体系的方式，精准界定数据拍摄坐标，在更加有效合理全面的信息辅助下，促进无人机测绘技术工作的深入开展。
4无人机测绘技术在水利水电工程中的应用注意事项
为充分体现无人机测绘技术在水利水电工程的应用价值，工程人员需做好以下几点工作。
一是合理选择无人机设备，综合评判无人机型号、试飞条件以及续航条件。同时，也需在遵循科学性、精准性原则的前提下，合理预设无人机航测系统的参数；二是要做好全面的准备工作。在正式进行无人机测绘之前，工程人员需要做好天气的评估，能够了解当天的天气状况，尽量在少风或无风的条件下进行航测，以此提高飞行稳定性、安全性，也可切实增强所获数据的精准性、全面性；三是合理处理数据误差。在无人机测绘工作中，因各种客观因素的局限，如飞行航线偏差、无人机搭载过重或者续航时间较短，极易产生数据传输误差[6]。若不对误差加以有效处理，极易造成影像畸形问题。因此，在测绘工作中，工程人员需对误差加以有效处理，尽量选择新型无人机设备并配套专业传输系统，或者需对无人机系统的内存储量加以调整，转化图像存储路径。通过类似举措，缓解影像压缩，避免因影像压缩引发测绘问题。
结论：水利水电工程中，无人机测绘技术的应用价值十分明显，既能够强化水利水电工程测绘的综合成效与工程质量，也能够一定程度上降低工程成本。因此，利用无人机测绘技术开展水利水电工程，应成为相关领域人员重点关注的一项创新工作。为充分体现无人机测绘技术的应用价值，在正式开展测绘任务之前，测绘人员要做好充分的准备工作，能够正确选择设备并判断飞行条件。此外，完成测绘任务后，还需要对数据误差进行合理化处理，为整体水利水电工程的顺利开展提供稳定保障。
参考文献：
[1]彭祥国,杨智翔,王学剑,等. 无人机LiDAR技术在水利水电工程中的应用 [J]. 测绘标准化, 2020, 36 (04): 38-42.
[2]张保亮. 无人机航测技术在水利工程测绘中的应用 [J]. 建筑技术开发, 2021, 48 (02): 53-55.
[3]李松勤. 无人机航测技术在水利工程测绘中的应用 [J]. 住宅与房地产, 2021, (18): 233-234.
[4]马江河. 无人机航测在水利水电工程中的应用 [J]. 农业科技与信息, 2021, (05): 79-81.
[5]杜丽荣,陈代鑫. 无人机测绘技术在水利水电工程中的应用探索 [J]. 水上安全, 2024, (03): 1-3.
[6]贾望军. 无人机航测技术在水利工程测绘中的应用 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2021, (08): 187-188.
