無人機航測技術的應用實踐及可行性分析

楊焱山，廖彩玉

（武漢縱橫天地空間信息技術有限公司，湖北 武漢 430200 ）

無人機航測技術的應用實踐及可行性分析

楊焱山，廖彩玉

（武漢縱橫天地空間信息技術有限公司，湖北 武漢 430200 ）

近年來，基于傳統遙感航測技術基礎上的無人機航測技術，在我國得到了巨大的發展。無人機航測技術改進了常規航測技術的時效性不強和分辨率低等不足，優化完善后擁有的生產周期短、作業成本低、機動靈活等特點，使得無人機航測技術能夠在最大程度上滿足我國現階段對航空遙感技術的需求。目前，無人機航測技術快速獲取高分辨率影像的特點已在小區域和飛行困難地區具有明顯的應用優勢。為獲取比例合適的影像圖，無人航測技術成為了航測技術中的重要手段之一。

無人航測技術；應用；可行性分析

隨著我國經濟建設等方面的快速發展，人們的生活生產方式都在日漸改變著我國的地貌特征。為著輔助加快許多建設行業的發展，我國航空遙感技術在地理測繪等方面發揮了巨大的作用。而衛星遙感技術作為傳統航測技術，因為局限的時效性和低分辨率等不利因素，已經無法繼續良好適應當今快速發展的各方面建設需求。

在此形勢下，應運而生的無人機航測技術則是傳統航測技術基礎上的優化手段。當前，無人機航測技術已經廣泛應用于生態環境監測、國土監察、污染源及擴散態勢檢測等多個方面。

1 無人機航測技術的簡單論述

無人航測技術（Aerial photogramemory technology of unmanned aerial vehicle），顧名思義，即通過對無人機的應用，結合無線電遙控設備或機載計算機遠程控制飛行等系統及全自動化攝影測量、GPS自動定位等先進技術，實現航測遙感數據的快速獲取與同步處理。在此其中，航測的無人機飛行平臺系統構成包含多個部分。不可或缺的當然是飛行平臺、飛行導航與控制系統、地面監控系統，此外還應有機載遙感設備、數據傳輸系統、發射與回收系統、附設設備以及野外保障設備等。

無人機航測技術研發在常規航測技術的基礎上，結合實際情況與現今各方面發展已經在低空飛行測量方面取得了顯著的成績。無人機可以很容易實現超低空飛行。而常規航測技術中的衛星光學遙感技術和普通航空攝影技術往往受限于云層的變化，會因其移動變化而直接影響到影像的獲取，但具有高機動性的無人機航測則很大程度上彌補了這一缺陷。

無人機研發秉著低能高效等多方面操作目的與設計理念，實現了機小低耗、成本低、操作簡單、系統保養和維修簡便、適應性強及無需飛行駕駛員的安全操作。實際上，無人機不僅能夠在云層下進行飛行拍攝，還能在極大程度上實現通過適應地形地貌的導航與攝像控制，而得到多角度與建筑面的景物影像，科學合理地構建城市三維景觀模型。由于無人機實現了能夠更接近拍攝測量目標的低空航測，因此在常規航測技術的成本與分辨率基礎上就很容易實現了低成本與高分辨率的影像獲取。

實際上，無人機航測技術不但是常規航測技術的優化，在野外實測方面也有著很大的改進。無人機航測成本低、分辨率高，而且周期短，就可以使大量野外工作轉入室內安全高效進行，很大程高度上減輕了操作人員的工作強度，并提高了航測作業的工作效率。

2 無人機航測技術的應用實踐及可行性分析

（1）無人機航測技術的具體操作，無人機航測技術的應用操作流程可以根據攝影作業（Photography Work）與數據處理（Data Processing）分為兩步進行。攝影作業就是常見的野外工作階段，從起降場的嚴格刪選，其后的飛行前常規檢查、飛行軌跡制作，最后還有返航降落等各個環節的嚴格飛行攝影操作。數據處理則主要是由計算機嚴密操作得以實現。分為檢查產品、空中三角測量、影像匹配生成DEM等重要環節。

（2）無人機航測技術的應用實踐及可行性分析。隨著人們生活水平的逐步提高，對生活方式與環境等要求也隨之逐步提高。對建筑施工來說，項目施工管理工作往往能直接影響到建設成果質量的高低。在如何實現工程建設的高水平方面，無人航測技術容易對施工現場的長期、定期大范圍航拍，結合對擁有高分辨率的遙感影像的數據處理與分析，實現了一種全新的工程建設管理技術。

結合操作流程及工作效果，對無人機航測在建筑施工上的管理應用進行可行性分析，發現：①通過無人機航拍，能直接全面掌握施工的進行進度。②通過定期航拍的安全管理與監測，能根據影像采取防患措施與搶險急救。③運用無人機機動靈活等特性進行大范圍監測施工現場環境變化，監督水保等措施的執行情況。

顯然，無人機航測在建筑施工管理應用方面應用多樣化，因著其低成本工作，具有極強的應用實踐性。除此之外，無人機航測技術的高精度、機動靈活等優良特征更使得無人機航測在需要高精度與高分辨率等圖件和數據的土地整治項目中得到了廣泛的應用。

在可行性研究階段，無人機航測技術的應用能夠高效實現DLG、DOM等成果的獲取，并通過獲取的成果科學合理地構建項目的三維立體模型，在很大程度上滿足土地決策者、土地管理者等對項目的了解認知，從而做出科學合理的決策與報告編制。其后的規劃設計階段則是通過對無人機航測成果的利用來精密規劃項目內的重點工程，進行預算編制和工程布置圖等繪測工作。而這之后無人機就要通

過分階段性的利用拍攝項目影像，運用疊加分析法對其分析從而科學合理判斷和掌握工程進度。

在工程完成的最后，無人機航測技術還能通過對工程成果的航拍高精度提供全方位的圖文資料與影像數據，直觀準確地分析竣工工程的最終成效。可見，無人機航測的使用檢測能夠科學合理地應用到土地整治項目的各個階段，高效輔助整治工作的開展從而提高了工作效率并提高了項目工程單位施工質量。

3 結語

隨著時代各領域技術的交互發展，我國航測航拍技術已愈來愈趨向于科技化、智能化。目前被廣泛應用的無人機航測技術因著其高精密度、機動靈活、成本低等優勢獲得了大量好評。

總結說來，文章只是簡單介紹了無人機航測技術在建筑施工管理與土地整治項目上的應用實踐，此外無人機航測技術在水力、電力勘測等方面都有著極大的研究應用。隨著GPS定位技術的日臻成熟，無人機航測技術已逐步實現無地面控制點的控制優化等特性，在數字地形模型構建、及三維城市模型構建等方面具有極大的應用前景。

［1］祁曉明，柳艷.無人機航測技術輔助施工管理的應用［J］.建材技術與應用，2016，（2）.

［2］莊磊.無人機航測技術及其在土地整治項目中的應用探討［J］.地球，2016，（2）.

［3］劉金婷，高何利.無人機航測技術在測繪中的應用［J］.資源導刊，2016，（3）.

楊焱山（1979-），男，大學本科，工程師，主要研究方向：無人機大比例尺測圖和精密測量。