探討無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

摘 要：無人機遙感技術具有經濟適用性好、測繪效率高、測繪數據時效性強且準確度高的優點，且隨著相關核心技術的發展，其攝影角度愈加豐富，借助無人機三維傾斜攝影技術，測繪人員可獲取垂直及傾斜等多個方位的地標物影像，自動生成三維地理信息模型，實現對于測繪工程區域的立體、動態化監測。本文對無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用進行探討分析。

關鍵詞：測繪工程測量;無人機遙感技術;運用

1 無人機遙感技術優勢特點

無人機遙感技術具有以下幾個優勢點：（1）周期短，靈活度高。無人機是一種可遠程控制的現代化測繪設備，飛行器內無需人員操控，可深入地形險峻地段，對于起飛、降落地點可苛刻要求，飛行時受到外界影響較小，可隨時出發執行任務，且其工作效率高，每周可監測面積達到了2100平方公里，獲取清晰圖像數據會直接處理，并將結果傳輸至管理基地，大大節省人力、時間成本;（2）飛行航線固定，成本低。在執行測繪工程測量工作前，技術人員會根據目標區域信息設計飛行航線，并設置無人機的飛行高度、角度乃至姿勢，可控性強，自動化程度高，能夠有效保證其工作成效，而且，無人機造價低，運行成本低，維護措施簡單;（3）分辨率高，數據準確。無人機上攜帶的數碼相機、彩色數字攝影機等設備，都是高精密型數碼成像式器材，具備垂直、傾斜攝影功能，以及低空捕捉地標物多角度影像的能力，近景航拍精度可達亞米級，所獲取的全方位數字正射影像圖清晰直觀，能夠確保地圖元素的完整性，確保數據的準確性及精準度。

2 測繪工程測量中無人機遙感技術的運用流程

2.1 像控點布設與相機檢校

在測繪工程測量中，應用無人機遙感技術，首要程序是布設像片控制點，在這項工作中，可直接加密攝影測量的控制點，也可根據測圖需求在實地布設控制點。有學者經研究發現，在采取區域網布點額時候，應該設置2條航線，設置12條平高點布設基線，且在各條航線上設置高程控制點，并分別布設5條基線。像控點布設完成后，全面檢校無人機上攜帶的各類相機，確保各項功能正常，攝像清晰，能夠獲得分辨率達標的全方位影響。

2.2 航空攝影

在無人機航測工作開展過程中，首先，應該設計好航線，根據現有的待測地區信息，包括大致地形信息，例如山峰、水域、建筑、軍事設施等地形要素的分布情況，工作時的風力風向、降雨、起霧、云系高度，光照強度等信息，制定科學合理的航線，并設置在不同位置時相機的焦距、像幅;其次，在規定工作期限內，選擇一個天氣晴朗、風阻低、云霧少、大氣透明度高且無塵沙飛揚的天氣，進行航空攝影，不過在工作時間設置上，還需根據不同區域的地形條件，根據規定的太陽高度角來細化[4]。

2.3 高精度加密計算

將無人機傳輸回來的影像數據、像片控點數據等集中在一起，進行預處理后，再導入INPHON軟件主模塊中，進行空中三角測量，應用OrthoVista模塊、SeamEditor等，糾正單片，拼接影像并生成正射影像成果，在這一過程中，可應用自檢校的平差方式，來消除地球曲率、大氣折光造成的數據誤差，確保結果準確性。此外，測繪人員可將測繪所獲影像和數據導入ContextCapture center軟件中，提交任務進行三角測量解算，合理設置各項參數及像控點刺點位置，根據作業目標選擇建模的區域、精度及格式，進行實景三維建模[5]。

2.4 內業測圖和外業測繪

展開內業測圖工作時，以像控點為依據，利用空中三角測量計算出測圖的控制點、平面坐標、高程，再根據實際情況調整測量方案，在遇到植被覆蓋的地區，應該進行補測，根據植物高度調修正繪圖數據，遇到電纜、建筑等獨立物體，應該進行精確化測量，并利用計算機軟件制作格式地圖。外業測繪在實際打印的地圖上進行，作業人員需嚴格按照國家測繪工程測量標準，修正、調整測量結果，全面保障結果準確度，再以統一標準，標注電纜、通信線路、轉折點等，標明公路等級、寬度、類型，在準確的位置繪制橋梁、涵洞等構筑物，確保各地標物的誤差不超過0.5米。

3 測繪工程測量中無人機遙感技術的具體運用

3.1 復雜環境下的應用

在測繪工程中，難免會遇到一些復雜的測量作業環境，如若采用人工作業的方式，風險大且效率低，無法獲得令人滿意的結果。應用無人機遙感技術，能夠全面實現自然資源與空間的監測，打破地理環境、氣候因素對于測量工作的限制，同時保障空間成像精度，確保數據的準確性[6]。無人機遙感技術具有極強的環境適應性，可在單一模型中實現定向測量操作，能夠確保各個目標區域信息采集的完整度、統一性及精確性，再采用多種加密方式處理信息，可有效保障地理信息的安全性。相較而言，無人機遙感技術是諸多現代化測繪技術中，對于人工作業要求最低的，因此也降低了人工作業成本，確保了作業的安全性，同時，由于無人機造價低的特點，整體花費較少，被廣泛應用于復雜環境的測繪作業中。

3.2 現代化礦山建設

在礦山治理中，常常會應用無人機遙感技術進行測繪作業。比如說，目前社會對于礦山建設提出了環保性上的要求，加強礦山環境治理，促進礦山生態環境恢復，成為了目前礦山建設的主要任務，借助無人機遙感技術，通過無人機搭載多種傳感器，可獲取雷達、真彩色、多光譜等多種礦區遙感數據，數據傳輸至計算機經相關軟件處理后，進行定性或定量分析，可獲取準確即時的信息，明確現階段礦山環境治理及恢復現狀，準確評估綠色礦山建設成果。此外，這項技術還可用于礦山管理與開發中，我國礦產開采技術相對落后，安全保障措施執行不到位，開采方式不規范、缺乏開采規劃等問題普遍存在，造成了大量礦產資源的浪費，針對這種情況，政府借助無人機遙感技術，可實現對于礦產開采情況的實時監測，及時發現企業亂采、亂挖礦山的情況，獲取證據，給予嚴懲[7]。

3.3 自然災害救援

一般來說，在大型自然災害發生后，災區與外地的道路、通訊都會被阻斷，救援隊伍無法第一時間獲取災情信息，影響到了救援工作的進行。無人機遙感技術能夠突破自然災害對于信息的阻斷，迅速獲取災區地形地貌信息，標記受害者位置，獲取災區影像，并在第一時間將這些信息傳輸至救援基地，救援團隊根據上述信息，可迅速制定救援方案，即刻展開救援，縮短受害者得到救援的時間，保障其生命安全。

4 結語

隨著社會的發展，在高新科技支持下，現代測繪技術體系在理論、技術上都得到了迅猛的發展，技術面貌日新月異，為測繪工程測量成效的全面提升提供了保障。測繪工程測量是目前社會建設中不可或缺的一項工作，無論是大型工程建設，還是土地開發整頓，都是以測繪工作為基礎展開的，而且，其工作量一般比較大，工序復雜，如果依靠傳統的人工測量方法，工作周期長，效率低，無法保證數據的即時性及準確性。無人機遙感技術的研發運用，為測繪工程測量的現代化發展提供了技術支持，這項技術操作簡便，自動化程度高，無需人工操控，工作效率高，可在短時間內獲取高分辨率圖像及精確度極高的數據，且其機械設備及其維護成本均較低，對于測繪項目的低成本、科技化發展產生了積極的影響[8]。

參考文獻

[1] 王勇軍，李智，孫山林，馬興元，晏磊.輕小型無人機遙感組網飛行的高程安全監測冗余容錯算法研究[J].地球信息科學學報，2019，21（04）

作者簡介：冉祥宇（1986.-），男，身份證號211324198608145317，專科， 研究方向：工程測量 。