無人機遙感測繪技術(shù)與研究

趙 征

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院， 河南 鄭州 450001)

1 無人機遙感技術(shù)的現(xiàn)狀

科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，無人機技術(shù)作為當代新技術(shù)發(fā)展的先進潮流，全世界有很多國家都在不斷地發(fā)展完善。據(jù)統(tǒng)計，目前，全世界上有超過三十個國家研制無人飛行器，有四十多個國家正在使用著無人飛行器，無人飛行器的種類繁多。許多國家建立民用無人機產(chǎn)業(yè)，推動無人機技術(shù)的發(fā)展。在當代，我國的無人機產(chǎn)業(yè)取得了很大進展，產(chǎn)品出銷到國外高端市場，遠銷海外，推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，無人機發(fā)展在社會上的應用步入新的階段。無人機遙感技術(shù)擁有著可以云下進行攝影、機動靈活、高效準確等特點，能夠滿足突發(fā)事件的應急處理、進行數(shù)字化城市建設(shè)、地質(zhì)災害、環(huán)境監(jiān)測、資源調(diào)查等方面的需求。近些年來，這項技術(shù)在我國得到了快速發(fā)展，我國擁有豐富的無人機遙感測繪技術(shù)經(jīng)驗資源。

無人機遙感技術(shù)是指通過利用先進的無人機駕駛技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS定位技術(shù)和遙感應用技術(shù)，將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、GPS和數(shù)據(jù)處理技術(shù)融合在一起，改變了傳統(tǒng)的依靠載人飛機獲取地面測繪信息的方式，實現(xiàn)智能化和自動化，使得獲取測繪信息的成效大大提高，在測繪應用領(lǐng)域受到廣泛地關(guān)注，逐漸成為各國研究的熱點課題。我國在無人機遙感測繪技術(shù)方面的研究目前已經(jīng)取得了顯著的成就，在國際上被大量的國家引進來加以運用。

2 無人機技術(shù)在測繪測量方面的優(yōu)勢

2.1 安全可靠

科學技術(shù)日新月異，發(fā)展速度猛進，無人機遙感技術(shù)孕育而生，并且不斷地發(fā)展。技術(shù)人員利用遙感控制住無人機，輔助上計算機技術(shù)與圖像攝影技術(shù)以及無人機遙感技術(shù)三者相互結(jié)合在一起，改變了以往由飛行駕駛員與地質(zhì)科研人員在飛機上展開測繪工作的局面，采用無人機不需要人來駕駛，只用技術(shù)操控就可以完成測繪工作，可以避免駕駛過程出現(xiàn)意外事件，進而提高工作人員的安全性。另外，利用無人機技術(shù)測繪可以減少人工測量繪圖的誤差，增強測繪數(shù)據(jù)信息可靠度。

2.2 擁有多個角度的拍攝能力

無人機上搭載的數(shù)碼成像設(shè)備較為新型，精準度較高，可以多個方向進行攝影成像，譬如，水平角度、仰視俯視角度、傾斜角度。在進行測繪工作時，工作人員利用無人機在航拍地點從多個角度進行拍攝，顛覆了以往只能從單一角度拍攝的方式，而且不會受到建筑物的遮擋的影響，從而提高測量的精準性。

2.3 技術(shù)費用少

無人機遙感技術(shù)進行控制系統(tǒng)較為簡單，易于操作，與一般的航拍飛機進行相比造價較低，低于飛機造價的五倍，大大地減少了測繪工作的開支費用。另外，駕駛員利用地面遙感系統(tǒng)對無人機操作，比較傳統(tǒng)的載人飛機的駕駛員要求較低，培養(yǎng)一個飛機駕駛員的成本過高且時間長，但是無人機駕駛員的獲取上崗執(zhí)業(yè)照是簡單的，這樣一來縮短了駕駛員的上崗時間，降低測繪工作的難度，對于人員的支出費用下降。還有無人機的采集信息數(shù)據(jù)效率高，誤差小。除此之外，無人機的制作材料一般是碳纖維的復合性材料，是輕質(zhì)量型的材料，這種材料后期的保養(yǎng)和維修簡單。無人機遙感技術(shù)的承載的影像處理的設(shè)備質(zhì)量優(yōu)越，對于處理數(shù)據(jù)的配置硬件的要求較低，有利于降低測繪數(shù)據(jù)進行處理的費用。

2.4 監(jiān)測的范圍大

無人機對于不同航高不僅僅可以進行大范圍、高空間的監(jiān)測，同時對較小面積、地空間進行精準監(jiān)測。另外，無人機遙感監(jiān)測采用多架無處理效率高人機、多次監(jiān)測的方式對上萬平方公里的監(jiān)測區(qū)域進行監(jiān)測作業(yè),監(jiān)測范圍廣大。利用多光譜分析得到大范圍監(jiān)測區(qū)域的各項監(jiān)測信息，得到整個監(jiān)測區(qū)域的信息。監(jiān)測區(qū)域的情況可以利用三維仿真模擬技術(shù)來進行展示，為相關(guān)部門的決策提供數(shù)據(jù)信息。

3 無人機遙感測繪技術(shù)的運用

3.1 獲取測繪影像信息

在進行測量測繪時，工作人員使用無人機遙感技術(shù)要依據(jù)該測量地區(qū)的地形特點來選擇恰當?shù)臒o人機飛行的平臺。無人機獲取測繪的影像資料和以往的影像獲取方式存在著不同，由于無人機在飛行時像幅度較小但是旋偏角大，為此，為了能夠獲取有價值高質(zhì)量的影像資料，測繪工作人員充分利用了空中三角技術(shù)，這種測量能夠在拍攝過程修復與糾正影像當中的錯誤，而且有利于防止出現(xiàn)拍攝的漏洞。除此之外，無人機遙感技術(shù)獲取測繪影像資料時，還可以采用曝光延遲拍攝補償、轉(zhuǎn)彎緩沖、飛行姿態(tài)控制等技術(shù)來實現(xiàn)。

3.2 采集測繪數(shù)據(jù)

為了能夠采集測繪的數(shù)據(jù)信息，無人機在運用時，采取自動加手動技術(shù)兩者相結(jié)合的方式，有效地將不符合標準的測繪信息數(shù)據(jù)清除，從而提升獲取的數(shù)據(jù)信息的準確性。測繪工作人員可以依據(jù)測量的數(shù)據(jù)信息結(jié)果，利用單一模型開展定向操作。工作人員利用無人機遙感技術(shù)展開定向操作的時候，一般來說，應該有針對性地對航行路線進行分析，得出數(shù)據(jù)信息之后，通過分析得出行駛的航線是否處于正常狀態(tài)，有沒有偏離預測路線，一旦出現(xiàn)不正常的情況，操作人員立即對航線操作，使得航線的精確性提高。這樣一來，可以保證測繪采集的數(shù)據(jù)的價值，獲得有用的數(shù)據(jù)信息。

3.3 開展無人機遙感測繪作業(yè)

當測繪工作開展的地區(qū)位于航空攝影比較困難的地區(qū)，譬如，飛機的起降條件較差、云層處于偏低的位置或者高山環(huán)繞的地方，采用常規(guī)的測繪方法無法得到精確的數(shù)據(jù)，測繪工作不能夠順利地開展。在這些區(qū)域內(nèi)使用無人機遙感技術(shù)可以有效地克服這些困難，而且還可以高速度，高效率和高質(zhì)量的得到航空的影像資料，面對危機狀況，可以立即進行測繪信息的獲取，利于推進測繪工作的順利進行。另一方面，無人機遙感系統(tǒng)還可以對于得到的影像信息進行高效的處理，對于測繪城市圖像、工程建設(shè)、應急救災、國土資源的測繪等方面發(fā)揮著重大的作用，進一步推動我國的城市化建設(shè)，不斷提高社會的管理水平。

無人機遙感技術(shù)對于測繪行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。目前，低空的無人機測繪遙感系統(tǒng)正在不斷地發(fā)展進步，它能夠解決測繪面臨的現(xiàn)勢性特點，進而不斷提升應急的服務(wù)水平，利于建設(shè)數(shù)字化城市，進一步推動著我國數(shù)字化建設(shè)。低空無人機遙感測繪技術(shù)擁有著靈活性高、精確度高、性能安全、資金花費量少、范圍大等優(yōu)點。為此，國家測繪局鼓勵無人機遙感技術(shù)的發(fā)展，不斷地推廣到測繪領(lǐng)域，并且大力支持測繪工作人員單位運用該項技術(shù)。

目前，無人機遙感技術(shù)研發(fā)人員正在積極開展研發(fā)工作，同時，對于無人機遙感技術(shù)進行市場需求的調(diào)研，不斷滿足市場客戶的需求。國家對于無人機遙感技術(shù)大力支持，扶持無人機遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。無人機遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)采用技術(shù)開發(fā)、運行維護、培訓技術(shù)、售后服務(wù)與技術(shù)創(chuàng)新等一系列的運行模式，逐漸形成了無人機遙感測繪的專業(yè)系統(tǒng)與應用網(wǎng)絡(luò)，推動無人機遙感測繪技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)今，無人機遙感測繪技術(shù)的研發(fā)正在不斷前行。

4 結(jié)語

無人機遙感測繪技術(shù)是科技不斷創(chuàng)新進步的重要表現(xiàn)，對于社會的發(fā)展具有重要價值。無人機遙感測繪技術(shù)擁有的眾多的優(yōu)點，將其運用到實踐當中，能夠在環(huán)境監(jiān)測、災情求援、數(shù)字城市化建設(shè)等多個方面發(fā)揮著積極的影響，有利于推動我國的社會發(fā)展。