無人機(jī)在地形測繪工程中的應(yīng)用

李磊，徐研

（江蘇省工程勘測研究院有限責(zé)任公司，江蘇揚(yáng)州225000）

1 引言

我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷完善，促進(jìn)了我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，在很多領(lǐng)域中開始應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，使無人機(jī)技術(shù)水平不斷提高。在地形測繪工程中，無人機(jī)技術(shù)主要結(jié)合航空攝影技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化地形測繪，充分發(fā)揮自身的價值，提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，為地形測繪實(shí)際工作提供有效數(shù)據(jù)支持[1]。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提高測繪效率

與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在一定程度上受環(huán)境因素的影響較小，大大提高了工作效率，也提高了測繪企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 提高了處理速度

無人機(jī)遙感技術(shù)比較靈活，具有較快的數(shù)據(jù)處理速度，在測量相關(guān)區(qū)域過程中,通過快速處理速度和高分辨率,可以使數(shù)據(jù)采集更加準(zhǔn)確。另外，起飛比較方便，不需要機(jī)場跑道，還能通過車載導(dǎo)彈或者地面方式從山坡，空地，山坡等地直接發(fā)射，以滑行和傘降方式進(jìn)行收回。

2.3 智能化

無人機(jī)技術(shù)的不斷完善，使操作過程越來越智能化。例如，無人機(jī)能夠自動診斷并顯示故障原因，若在飛行中發(fā)現(xiàn)故障，無人飛機(jī)可以自動返航到起點(diǎn)上空排除故障。

2.4 可以獲取高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)

由于無人機(jī)搭載了高精度數(shù)碼成像設(shè)備，可以獲取高分辨率的遙感數(shù)據(jù)，獲取圖像的空間分辨率達(dá)到分米級，滿足大比例尺制圖要求。

3 無人機(jī)在地形測繪工程應(yīng)用中的技術(shù)原理及優(yōu)勢分析

3.1 無人機(jī)在地形測繪工程中的技術(shù)應(yīng)用原理

無人機(jī)在測繪領(lǐng)域主要通過無人機(jī)測繪系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價值。進(jìn)行地形測繪時，主要依靠機(jī)載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人機(jī)航拍飛行控制軟件、地面信息處理系統(tǒng)、地面航路設(shè)計應(yīng)用軟件、圖像航拍設(shè)備和無人機(jī)設(shè)備完成測繪工作。地形測繪項(xiàng)目的測量是通過操作配備有數(shù)字航測設(shè)備的無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，然后，將無人機(jī)采集的測繪數(shù)據(jù)通過信息處理數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，從而有效獲得相應(yīng)的測繪標(biāo)準(zhǔn)地圖產(chǎn)品，為地形測繪項(xiàng)目的實(shí)施提供有效保障。

3.2 無人機(jī)在地形測繪工程應(yīng)用優(yōu)勢分析

無人機(jī)在地形測繪工程中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：（1）無人機(jī)能夠強(qiáng)烈地給出響應(yīng)信號。（2）無人機(jī)能獲得實(shí)時數(shù)據(jù)。無人機(jī)能夠把數(shù)字圖像進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，把航空測繪和衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合,使地形測繪的質(zhì)量和精度得到提高。（3）無人機(jī)能夠靈活移動。在實(shí)際測繪過程中,無人機(jī)能夠通過數(shù)字成像設(shè)備充分發(fā)揮垂直成像和傾斜成像的功能。對操作人員的技術(shù)要求較低，只要通過專業(yè)訓(xùn)練就可以進(jìn)行測繪。

4 無人機(jī)在地形測繪工程中的應(yīng)用

4.1 能獲需要的各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)資料

在測繪過程中,使用無人機(jī)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)時，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)步驟的要求：（1）一般來說，數(shù)據(jù)獲取是通過自動或手動方法進(jìn)行的，有時需要將這2 種方法結(jié)合起來，以確保測量工作的順利開展和信息的有效反饋，從而提高所有相關(guān)數(shù)據(jù)的采集效率和質(zhì)量。（2）完成所有數(shù)據(jù)采集后，為了進(jìn)一步提高其準(zhǔn)確性，有必要進(jìn)行二次檢查，以提高航空公司運(yùn)營的有效性和全面性。同時，在數(shù)據(jù)采集工作中，要不斷更新和提高無人機(jī)的相機(jī)分辨率,從而提高無人機(jī)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（2）在使用無人采集測繪相關(guān)數(shù)據(jù)時, 不僅要注意采集數(shù)據(jù)的檢測，還要加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，以進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性，為提高測繪工作的效率和質(zhì)量奠定堅實(shí)基礎(chǔ)[2]。

4.2 優(yōu)化像控點(diǎn)測量流程

為了促進(jìn)無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用，使拍攝圖像控制點(diǎn)的布置更加合理, 工作人員必須不斷優(yōu)化和升級圖像控制點(diǎn)的測量過程：（1）從無人駕駛飛機(jī)的實(shí)際范圍，測試自由網(wǎng)絡(luò)在發(fā)射區(qū)域的效果，并迅速使自由網(wǎng)進(jìn)行圖形組合；（2）在圖像控制點(diǎn)測量方案的制定過程中，應(yīng)基于目標(biāo)測量范圍的地形和地貌特征，保證圖像控制點(diǎn)照片的質(zhì)量；（3）在收集數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)的過程中，工作人員不能隨意刪除或修改原始數(shù)據(jù)，應(yīng)將工程勘測的實(shí)際數(shù)據(jù)保存，以備將來使用[3]。

4.3 特殊環(huán)境測量

由于測量和制圖項(xiàng)目范圍廣泛，如果在實(shí)際測量過程中遇到低海拔或山峰等自然環(huán)境，使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)會存在很多測量盲區(qū)。而借助遙感無人機(jī)可以克服這些限制，并且可以確保數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確定，提高測量效率。

4.4 補(bǔ)測操作應(yīng)用

采用無人機(jī)執(zhí)行地形測量時，需要加強(qiáng)盲點(diǎn)測量的監(jiān)測，在實(shí)際測量區(qū)域進(jìn)行科學(xué)的布局。對于現(xiàn)有的測量死角，保證數(shù)據(jù)不會丟失，避免造成無法存儲或者數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題。發(fā)現(xiàn)丟失的數(shù)據(jù)后，必須迅速進(jìn)行丟失數(shù)據(jù)位置測量。在實(shí)施地形工程測量時，無人機(jī)可以執(zhí)行通用和集成測量。在測量數(shù)據(jù)缺失等情況下，可以有效地補(bǔ)充數(shù)據(jù)，以保證地形圖的完整、質(zhì)量和效率。同時，無人機(jī)可用于其他測量，避免人為因素的影響，根據(jù)預(yù)定義的參數(shù)和操作模式進(jìn)行操作，從而為地形測繪集提供了保護(hù)。

4.5 應(yīng)用注意的問題

相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大資金投入，以更好地應(yīng)用該技術(shù)。設(shè)備質(zhì)量和先進(jìn)性對測繪項(xiàng)目有一定的影響。相關(guān)企業(yè)應(yīng)經(jīng)常做好測量設(shè)備定期檢查和關(guān)閉工作，以避免設(shè)備問題對測量結(jié)果的影響。同時，還應(yīng)提高相關(guān)人員專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)。測繪前，還應(yīng)做好規(guī)劃工作，確保規(guī)劃方案合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性，以便更好地完成后續(xù)測繪工作。

5 結(jié)語

總之，在地形和地形圖項(xiàng)目中使用無人機(jī)時，必須集成不同的技術(shù)。 為了獲得有效的地形圖和制圖數(shù)據(jù)，并使用實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸，可以通過空中飛行保護(hù)它們免受天氣影響，以保證制圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。 空中測繪技術(shù)與衛(wèi)星遙感的結(jié)合，進(jìn)一步提高了地形測繪的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，為地形工程的實(shí)施提供了有效保證。