無人機遙感測繪技術在測繪工程中的應用

魏永強

摘要：近年科學技術突飛猛進，無人機遙感技術由此誕生。利用遙感系統的無人機已經參與多項研究，通過遙感能夠很好的控制無人機，計算機技術與圖像攝影技術以及無人機遙感技術相結合，能夠很好的利用無人機進行測量工作，無人機不需要飛行駕駛員與地質科研人員在飛機上進行測量工作，從而提高了測量工作的安全性與可靠性。

關鍵詞：無人機;遙感測繪技術;測繪工程;應用

無人機的控制系統相比于普通的航拍飛機較為簡單，無人機的造價要低于普通的航拍飛機的5倍左右。由于無人機駕駛員只需在地面通過遙感系統來進行操作，因此無人機駕駛員的上崗執照的獲取較為簡單，使得駕駛員的上崗時間縮短。無人機通常采用的材料都是輕質量的碳纖維復合材料，其后期的維修、保養也較為簡單便捷。由于無人機遙感技術是一種新型的技術，并且其搭載的影像處理設備相對較好，其數據處理的硬件配置要求相對較低，從而使得其數據的處理費用相比于普通的航拍飛機要減少許多。另外無人機搭載的數碼成像設備都是一些新型、高精度的設備，能夠從多個方向進行攝影成像，例如從垂直角度、傾斜角度和水平角度等。無人機在進行測量時，能夠在航拍地點從多個尺度與角度進行拍攝，解決了建筑物的遮擋問題，從而使得測量的精度更高，而傳統的單一角度拍攝很難做到這一點。

1 無人機遙感技術的優勢與不足

1.1 無人機遙感技術的優勢

一是快速靈活。由于無人機無需載重駕駛員，從而省去了駕駛設備以及安全救生設備的重點，這就大大降低了機體的重量，重量的減輕使無人機飛行更輕便。無人機遙感監測十分快速，效率大大提高。在應急事件處理中，無人機適用于大范圍的監測，日檢測能力最高可達2000多平方公里，使監測效率大幅度提升。二是遙感監測范圍更宏觀。無人機遙感技術不僅能對狹小的地理空間進行監測和數據采集，也能對更大范圍和空間進行監測。無人機遙感技術主要運用光譜分析對監測區域進行數據分析和信息采集，并可以實現同時多架、多次的大范圍檢測，能保證檢測的準確性。此外，無人機遙感技術可以通過三維仿真模擬技術來展現宏觀情景，為應急事件的處理等提供準確、宏觀的技術信息。三是數據處理速度快，分辨率高。與衛星影像的分辨率相比，無人機的影像分辨率要高出很多，一般能達到0.1-0.5米。無人機遙感技術可與GIS進行快速集成，迅速搭建監測應用。

1.2 無人機遙感技術的不足

一是飛行不夠平穩。機體輕是無人機的一大優點，但同時由于無人機機體很輕，當飛行高度升高時，容易受高空風力的影響，從而導致無人機飛行不穩定，使影像不清晰。二是傳感器控制不夠完善。普通的無人機由于技術的限制和要求，尚不能打在精度較高的傳感器，這使得監測工作無法獲取精度較高的信息和圖像，無法滿足大比尺的測繪要求。三是對通訊系統的依賴性大。由于無人機是通過技術人員操作，利用傳感器傳遞信號來實現和完成的，因此，無人機的控制程序對通訊系統的依賴程度很高。無人機對GPS和通訊系統的依賴使黑客很容易通過編碼程序來干擾無人機的正常飛行，引發安全問題。

2 無人機遙感技術在工程測繪中的應用

2.1 為數字礦山建設提供數據

數字礦山的建設所構建的信息管理系統對礦山開采工作有著非常有利的作用，其在工作中一般需要有相關的地形圖件、數字模型以及遙感影像等數據;而無人機技術的應用主要是在工作中利用低空飛行方法獲取地理信息，以此有效的克服偏遠地區以及地理環境比較復雜地區礦山工作的各種劣勢，繼而為數字礦山的建設提供相應數據。

2.2 應用于礦山環境整治

因為礦山挖掘會對周邊的自然環境造成損壞，如果對環境保護不重視，就會對礦山挖掘的順利進行產生影響?？墒牵V山因為所處的地理環境使得環境整治工作非常難以開展，尤其在獲取基本環境信息這個環節。使用無人機技術就可以獲取區域的雷達、彩色、多光譜遙感數據，并在對數據的有效處理以后，可以得到更多的定量以及定性的數據分析，為礦藏的環境整治供給相應的根據。

2.3 應用于礦山資源保護和利用

礦山資源作為不可再生資源，必須得到合理應用及保護?，F階段工作中盡管一些行政部門對其加強了監督管理，但是實際工作中依舊存在亂采、亂挖現象。而在礦山開采工作中應用無人機技術可以及時的對礦山開采情況進行監控，也能夠實現在一些沒有人所到達區域的監測，進而實現對礦山環境資源的動態監測及有效保護，最終保證礦山開采工作的科學合理性。

2.4 無人機遙感技術在城市規劃中的應用

2.4.1 無人機航空攝影

無人機主要就是低空飛行，因此采用其遙感技術能夠將大量的地理信息資源有效獲取，并且所獲得的信息資源的分辨率和色彩均勻程度都很好，還可以從不同的角度實現對地理實際狀況進行拍攝，以此實現全面的了解目標區域。

2.4.2 數據采集

分析無人機的飛行及其影像的實分布際，通常使用主動和手動兩種方法相聯系的空三加密方法，這樣可以去掉一些粗差的信息，保證結果的精準。進而依照空三測量的效果進行單模型定向，如果在工作中不能完成定向工作，就需要分析無人機飛行中是否有傾角和旋偏角過大等問題，而且及時的做好相應的調整方案，確保所收集的信息的精準性。

2.4.3 數據處理

無人機技術采用的是將數據處理中所獲取的信息做好相應處理，以此為人們提供良好的數據信息，例如，對于影響測繪測量質量的色差問題的處理。

2.5 無人機遙感技術在應急救援工作中的應用

無人機遙感技術在應急救援工作中發揮著非常重要的作用。在一些突發事件當中，如果采用常規的方式進行相關地形圖制作，往往很難達到理想的效果，并且周期也很長，很難實現實時監控。在汶川地震救災當中，因為震區是在山區，環境比較復雜，采用衛星遙感或者載人遙感系統往往很難有效的對災區的地面實際情況及時獲取，對于救災行為非常的不利。因此采用無人機的航空遙感系統就能夠實現準確的測繪和對實際情況信息的獲取，并且能夠在震后的災情調查以及動態監測方面發揮著非常重要的作用，對于汶川的實際道路情況、房屋的倒塌情況也能夠實現評估，這對于后續進行災區重建有非常重要的作用。無人機在實際的測繪測量工作中，在突發事件的處理當中能夠獲得很好的效果，在當前的應急救援工作中應用非常的普遍。

3 結論

與傳統的載人飛機、航空遙感技術相比，無人機遙感技術的優勢非常明顯，在各行各業中被有效應用。無人機遙感技術逐漸從科技方面朝向實際應用方面發展，隨著測量精度的不斷提高，對高清晰影像資料的獲取以及信息的更新和提升測量安全性等都非常重要，值得研究。

參考文獻

[1] 龔明飛.無人機影像處理技術在測繪工程中的應用[J].黑龍江科技信息，2016，06：92.

[2] 堯志剛.論無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].住宅與房地產，2016，18：256.

（作者單位：西寧市測繪院）