低空無人機(jī)在測繪中的應(yīng)用

張甲龍

（河南省國土資源調(diào)查規(guī)劃院，河南 鄭州 450016）

隨著我國無人飛行器的不斷發(fā)展， 相關(guān)的服務(wù)建設(shè)不斷推進(jìn)， 應(yīng)充分利用無人飛行器來促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。 近年來，低空遙感技術(shù)在獲取地理信息技術(shù)方面不斷發(fā)展，這種新興的技術(shù)利用低空無人機(jī)進(jìn)行航空攝影，具有靈活、高效、精準(zhǔn)的技術(shù)特點(diǎn)。

1 低空無人機(jī)應(yīng)用于測繪中的具體現(xiàn)狀

在我國測繪行業(yè)中應(yīng)用低空無人機(jī)內(nèi)部的航測遙感系統(tǒng)具有重要的意義，解決了我國測繪行業(yè)的內(nèi)在需求，提高了測繪行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量， 成為我國實(shí)現(xiàn)數(shù)字化城市建設(shè)的必然需求。 低空無人機(jī)中使用的航測遙感系統(tǒng)靈活性較高，工作效率較快，圖片的收集精細(xì)準(zhǔn)確，可靠性較強(qiáng)，并且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，擁有較多的優(yōu)勢，使用的范圍比較廣，為我國測繪行業(yè)做出了較大的貢獻(xiàn)，同時(shí)受到我國相關(guān)部門的大力支持， 推廣應(yīng)用于我國大部分城市的測繪工作中[1]。 與此同時(shí)，研發(fā)單位應(yīng)繼續(xù)深入研究，以滿足測繪行業(yè)的更多需求，建立比較完善的服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)一步有效解決售后服務(wù)以及技術(shù)更新等方面的各種問題， 最終建立完善的低空無人機(jī)遙感系統(tǒng)。

2 低空無人飛行機(jī)內(nèi)部的航測系統(tǒng)

我國單純的低空無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度比較慢，但是將低空無人機(jī)與航測系統(tǒng)相結(jié)合后取得了較大的成績， 實(shí)現(xiàn)了在無人駕駛飛機(jī)的情況下對(duì)地面具體情況的遙感拍攝。 不斷改變攝像技術(shù)，提供更多不同效果的拍攝圖像， 這種機(jī)械設(shè)備能夠在距地面較近的位置拍攝地貌情況，并利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)一步加工處理拍攝的影像。 低空無人機(jī)的航測系統(tǒng)匯集了多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了航攝的實(shí)時(shí)性，并且具有較高的靈活性，拍攝的圖片更加清晰[2]。

我國在低空航測系統(tǒng)的相關(guān)項(xiàng)目中已經(jīng)成功研發(fā)出關(guān)于低空無人飛行機(jī)航測系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)， 并具有安全可靠、圖像清晰等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足測繪中使用大比例尺進(jìn)行測圖的相關(guān)要求[3]。 這個(gè)項(xiàng)目成功研發(fā)出穩(wěn)定性較強(qiáng)并且具有自檢校功能的數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)， 采用了技術(shù)水平較高的檢校軟件， 避免了由于輕薄機(jī)械發(fā)生形變?cè)斐筛鞣N誤差。 這種先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)，增加了圖片影像具體的清晰程度，減少了整個(gè)成像系統(tǒng)設(shè)備的重量，滿足各種低空無人飛行機(jī)對(duì)具體的低空航測的內(nèi)在要求。 同時(shí)，低空無人飛行機(jī)內(nèi)部的航測系統(tǒng)具有較高水平的自動(dòng)化能力，較強(qiáng)的影像處理能力， 這種航測系統(tǒng)非常適用于應(yīng)用低空無人飛行機(jī)進(jìn)行測繪工作。 在中測系列相關(guān)的無人飛行機(jī)進(jìn)行測繪遙感的具體項(xiàng)目研發(fā)中， 研制出了三種機(jī)型的低空無人飛行機(jī)測繪遙感系統(tǒng)，分別是垂直尾、倒桅尾以及雙發(fā)。 這三種型號(hào)具有適應(yīng)性強(qiáng)，使用成本較低的特點(diǎn)， 非常適用于現(xiàn)代的應(yīng)急測繪工作以及對(duì)新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)行的測繪工作，是一種新興的測繪技術(shù)設(shè)備。 其中中測雙發(fā)型實(shí)現(xiàn)了在一些雪域高原進(jìn)行相關(guān)的低空無人飛行機(jī)測繪工作， 我國青藏高原地區(qū)逐漸開始使用低空無人飛行機(jī)以及測繪遙感技術(shù)。 與此同時(shí)，我國實(shí)現(xiàn)了在無人飛行機(jī)測繪工作中使用GPS 導(dǎo)航控制， 并采用定點(diǎn)曝光攝影技術(shù)以及飛控系統(tǒng)的自動(dòng)修正技術(shù)， 使用的是小型數(shù)字?jǐn)?shù)碼相機(jī)， 具體的航攝成果最大程度地滿足了測繪工作中對(duì)大比例尺的要求，獲得了較大的社會(huì)效益。

低空無人機(jī)內(nèi)部的航測系統(tǒng)是我國航空遙感技術(shù)中的重要內(nèi)容， 航測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成果具有系統(tǒng)性以及實(shí)用性，體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前正處于國家領(lǐng)先地位。

3 低空無人飛行機(jī)航攝遙感的具體應(yīng)用

低空無人飛行機(jī)使用的航攝技術(shù)屬于一種新型的科學(xué)技術(shù)， 在我國的飛行設(shè)計(jì)以及測繪行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，并且取得了一定的成就。 在測繪領(lǐng)域以及遙感技術(shù)的不斷推動(dòng)下， 低空無人飛行機(jī)航攝遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大， 適用于我國的地理測繪以及資源勘測等多種領(lǐng)域，還能夠有效地防治自然災(zāi)害，推動(dòng)我國城市的規(guī)劃建設(shè)等。

4 測繪中使用低空無人飛行機(jī)航攝遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

4.1 速度較快，工作效率高

在我國的測繪領(lǐng)域中應(yīng)用低空無人飛行機(jī)內(nèi)部的航攝遙感技術(shù)， 能夠保證測繪質(zhì)量， 同時(shí)操作流程非常簡單， 適用于測繪時(shí)間比較緊張并且測繪工作比較緊急的情況。 由于低空無人機(jī)使用的航攝遙感技術(shù)能夠提供非常及時(shí)的信息，能夠在第一時(shí)間控制整個(gè)災(zāi)情，因此非常適用于測繪一些自然災(zāi)害， 例如洪水泛濫或森林著火等情況，能夠隨時(shí)了解受災(zāi)的情況，及時(shí)進(jìn)行救援工作。 這種新型技術(shù)與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比， 能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲取準(zhǔn)確、真實(shí)、清晰的圖像，幫助相關(guān)的工作人員估算災(zāi)情的具體情況，并及時(shí)制定合理有效的救災(zāi)計(jì)劃。 具體的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，在監(jiān)察秸稈焚燒相關(guān)的具體情況時(shí)，使用低空無人機(jī)能夠獲取清晰的正攝影像以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ψ贌木唧w位置、面積以及焚燒的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.2 靈活性高

低空無人機(jī)在進(jìn)行測繪工作時(shí)，飛行的速度比較低，但是對(duì)決策的響應(yīng)非常靈活。 在測繪領(lǐng)域中，應(yīng)用低空無人機(jī)能夠有效地提高測繪的質(zhì)量。 低空無人機(jī)的質(zhì)量非常輕，飛行速度比較慢，在實(shí)施測繪工作時(shí)，靈活性非常高，對(duì)起降場并沒有太高的要求。 并且低空無人機(jī)可以采用多種方式起降，安裝設(shè)備以及操作的流程比較簡單，因此，低空無人機(jī)技術(shù)在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍比較廣。 有些測繪的地點(diǎn)地理環(huán)境比較差。 這種地理?xiàng)l件比較差的地區(qū)無法使用大型的飛機(jī)完成測繪中的航攝， 利用這種低空無人機(jī)，因?yàn)殪`活性非常高，能夠獲取比較全面、清晰的航攝圖片和數(shù)據(jù)。 并且，這種技術(shù)有效地提高了測繪工作的實(shí)用性，保障了一些應(yīng)急測繪工作的質(zhì)量，提供了科學(xué)有效的數(shù)據(jù)圖像。

4.3 數(shù)據(jù)處理較快

低空飛行機(jī)使用的航攝遙感技術(shù)相比于一些大型的飛機(jī)具有較高的分辨率，能夠達(dá)到0.1m-0.5m 左右，與衛(wèi)星影像相比具有非常大的優(yōu)勢。 低空無人機(jī)使用的航攝遙感技術(shù)對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理非常快，效率比較高，因此，這種技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用于測繪領(lǐng)域中， 用于采集各種圖像信息。 特別是在一些地理?xiàng)l件比較差的山區(qū)，測繪工作面對(duì)的地形非常復(fù)雜，并且海拔較高，利用傳統(tǒng)的航空攝影進(jìn)行測繪會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間。 這種情況下利用低空無人機(jī)能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成測繪工作并做好數(shù)據(jù)處理等，為有關(guān)部門提供可靠、準(zhǔn)確的地形圖以及相關(guān)資料，推動(dòng)我國測繪行業(yè)不斷發(fā)展。

4.4 擁有先進(jìn)的技術(shù)水平

低空無人機(jī)中應(yīng)用的航攝遙感技術(shù)使用了我國的導(dǎo)航控制系統(tǒng)以及定點(diǎn)曝光攝影的先進(jìn)技術(shù)， 采用了高精度相機(jī)以及地理掃描儀， 利用影像的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)以及鑲嵌軟件，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確高效的處理，并且滿足測繪對(duì)影像比例尺的具體需求。 我國低空無人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，如今已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

5 結(jié)語

綜上所述， 低空無人機(jī)具體的測繪系統(tǒng)以及航攝遙感已成為現(xiàn)代測繪領(lǐng)域必不可少的組成部分， 為測繪領(lǐng)域的應(yīng)急工作提供了保障， 成為我國應(yīng)急救援使用的重要設(shè)施。 將低空無人機(jī)應(yīng)用于我國的測繪領(lǐng)域，有效地滿足了我國測繪應(yīng)急的迫切需求， 提高了測繪行業(yè)的工作效率，是我國加快建設(shè)數(shù)字化城市的重要保障。 同時(shí)，應(yīng)該推動(dòng)我國將低空無人機(jī)應(yīng)用于測繪領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容的不斷創(chuàng)新，提高測繪領(lǐng)域的工作質(zhì)量，為我國相關(guān)部門提供科學(xué)、準(zhǔn)確的地理信息，及時(shí)掌握各種地理信息的具體情況，促使我國測繪行業(yè)不斷發(fā)展與進(jìn)步。

［1］陳玲，潘伯鳴，曹黎云.低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)在四川地形測繪中的應(yīng)用［J］.城市勘測，2011（5）：17-20.

［2］王新，陳武，汪榮勝，等.淺論低空無人機(jī)遙感技術(shù)在水利相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景［J］.浙江水利科技，2012（11）：172.

［3］譙章明，崔振奎，馮平.輕型飛機(jī)航空遙感攝影技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用［J］.鈾礦地質(zhì)，2010（2）：43-47.