無人機(jī)遙感技術(shù)在建設(shè)工程地形測繪中的應(yīng)用

黃 亮

（沙縣區(qū)體育中心，福建 三明 365599）

1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的概念分析

所謂的無人機(jī)遙感測繪技術(shù)本質(zhì)上就是利用無線電設(shè)備來對空中飛行設(shè)備進(jìn)行遙控來實(shí)現(xiàn)勘測的一類技術(shù)。如下圖1所示，在測繪工程項(xiàng)目之中，應(yīng)用該技術(shù)可以及時(shí)捕捉被勘測區(qū)域的信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程測繪預(yù)期目標(biāo)。和傳統(tǒng)的測繪技術(shù)對比，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛行器設(shè)備、傳感器設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的有效融合。就傳統(tǒng)的地面信息測繪技術(shù)進(jìn)行分析可知，如果想要獲取到相應(yīng)的勘測信息，往往需要增加大量的技術(shù)投入成本，同時(shí)傳統(tǒng)的勘測技術(shù)也非常容易受到其他因素的干擾和影響。舉例來說，在天氣環(huán)境相對惡劣的條件下，會直接影響測繪工作的質(zhì)量和效果，嚴(yán)重的還會直接影響測繪項(xiàng)目數(shù)據(jù)的精確度，對測繪工作的開展具有非常不利的影響。而應(yīng)用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)，一方面可以顯著提升測繪工作的質(zhì)量和速度，另一方面，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)也可以應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣的區(qū)域中，且整體的測繪質(zhì)量也不受影響。鑒于此，應(yīng)用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)可以有效提升測繪工作的質(zhì)量，且不會過多增加投入成本，同時(shí)也可以確保測繪工作的質(zhì)量和效果。

圖1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)工作模式示意圖

2 我國無人機(jī)遙感技術(shù)的基本發(fā)展現(xiàn)狀

就無人機(jī)技術(shù)來說，其又被稱為無人機(jī)航測遙感技術(shù)。該技術(shù)通過應(yīng)用無線電技術(shù)來操控飛行器設(shè)備，從而獲取相應(yīng)測繪信息數(shù)據(jù)資料。

就無人機(jī)遙感技術(shù)的主要構(gòu)成情況來看：有無人機(jī)飛行設(shè)備、平臺設(shè)備、高分辨率數(shù)碼傳感器設(shè)備、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析除了系統(tǒng)。將無人機(jī)遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，可以實(shí)現(xiàn)對獲取地面信息的迅速高質(zhì)量處理，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)地面勘測技術(shù)的不足之處，當(dāng)前，該技術(shù)已經(jīng)被各個國家廣泛應(yīng)用。

3 無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢

3.1 監(jiān)測的尺度明顯的擴(kuò)大

結(jié)合大量的測繪工作案例進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，檢測范圍的減少可以顯著有效提升測繪監(jiān)測工作的質(zhì)量和效果。應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，不僅可以確保監(jiān)測效果的精確性，同時(shí)，隨著我國科技技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展，應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測的過程中，其整體的監(jiān)測尺度也在不斷攀升。尤其是在地質(zhì)工程測繪項(xiàng)目中，其監(jiān)測尺度和范圍都被顯著提升。此外，應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)三維立體化監(jiān)測，可以有效提升測繪效果的精確性和直觀度。

3.2 直接提高監(jiān)測效率

應(yīng)用無人機(jī)遙感監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，可以顯著提升監(jiān)測工作的質(zhì)量，可以針對在實(shí)際勘測工作出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行處理和借鑒。綜合來看，如果監(jiān)測工作的效率較差，系統(tǒng)會直接略過部門問題，進(jìn)而加劇了監(jiān)測工作的問題嚴(yán)重性，對后期的測繪工作質(zhì)量必然會產(chǎn)生一定程度的影響。同時(shí)，如果在測繪工程項(xiàng)目中充分應(yīng)用了無人機(jī)遙感監(jiān)測技術(shù)，則可以顯著提升監(jiān)測工作的質(zhì)量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)測繪工作中出現(xiàn)的各類問題，并對上述問題加以有效解決，以此來確保測繪工作的質(zhì)量和效果。

3.3 遙感技術(shù)系統(tǒng)兼容性比較高

在具體的地質(zhì)勘測工作中，僅僅依靠遙感技術(shù)來完成測繪，不僅非常不現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也難以確保勘測結(jié)果的質(zhì)量和精確性。只有實(shí)現(xiàn)多場景、多技術(shù)的有效聯(lián)合應(yīng)用，才能夠最大限度提升遙感測繪技術(shù)的質(zhì)量和效果。當(dāng)前，隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟和其應(yīng)用范圍的不斷增加，可以大幅度提升遙感監(jiān)測技術(shù)的兼容性和有效性，可以針對勘測工作中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行及時(shí)處理和有效完善。

3.4 信息處理的速度比較快，分辨率相對較高

當(dāng)前，隨著科技水平的進(jìn)步和發(fā)展，無人機(jī)遙感技術(shù)也在不斷趨于完善和成熟。為了確保在工程勘測過程中可以及時(shí)有效地針對獲取的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)加以處理并及時(shí)高效地傳遞給相關(guān)單位，保障技術(shù)人員在數(shù)據(jù)處理工作中的質(zhì)量和效果，可以應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的勘測技術(shù)。當(dāng)前，隨著自動化技術(shù)的不斷提升發(fā)展，對信息技術(shù)的處理要求也在不斷攀升。和傳統(tǒng)的衛(wèi)星勘測技術(shù)進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)遙感技術(shù)無論是自身的分辨率還是清晰度都顯著提高，可以大幅提升勘測數(shù)據(jù)的精確性和質(zhì)量，保障了勘測工作的效率。

4 現(xiàn)階段無人機(jī)遙感技術(shù)存在的不足點(diǎn)

首先，在應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)的過程中，由于多數(shù)無人機(jī)設(shè)備的質(zhì)量較輕，導(dǎo)致自身的穩(wěn)定性不足，一旦無人機(jī)上升到一定的高度之后，如果測量條件不佳，可能會導(dǎo)致無人機(jī)在大風(fēng)速條件下失去平衡度，直接導(dǎo)致勘測的畫面質(zhì)量出現(xiàn)問題。同時(shí)，現(xiàn)階段傳感器設(shè)備整體的精確性有待提升，傳統(tǒng)的無人機(jī)設(shè)備依然容易受到各方面因素的制約，如技術(shù)條件和設(shè)備條件的制約，進(jìn)而對其控制效果和控制精度產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致勘測精確度下降。舉例來說，針對一些需要進(jìn)行大比例尺測量的場地進(jìn)行測量的過程中，如果無人機(jī)設(shè)備的質(zhì)量不佳，必然會直接影響勘測效果。最后，無人機(jī)設(shè)備對通信系統(tǒng)和無線電系統(tǒng)的依賴性過高。就無人機(jī)設(shè)備的控制程序來說，多數(shù)依靠地面勘測技術(shù)人員的操作，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中直接利用傳感器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。正是因?yàn)闊o人機(jī)設(shè)備過于依賴無線電技術(shù)和通信系統(tǒng)，由此會為部分不法分子制造可乘之機(jī)，一旦不法分子侵入到少數(shù)無人機(jī)設(shè)備系統(tǒng)之中，不僅會直接影響無人機(jī)設(shè)備的正常勘測和運(yùn)行，同時(shí)也存在信息數(shù)據(jù)被盜取和無人機(jī)被惡意操控等問題，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。

5 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的相關(guān)應(yīng)用

5.1 能獲取測繪工作所需要的相關(guān)影像資料

在建設(shè)工程項(xiàng)目地形測繪之中應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)，其核心前提在于創(chuàng)建高質(zhì)量和高效率的飛行平臺。和傳統(tǒng)的信息采集和圖像勘測技術(shù)對比，考慮到無人機(jī)設(shè)備的實(shí)際旋轉(zhuǎn)偏角較高，導(dǎo)致其圖像的整體成像范圍較低，鑒于此，在實(shí)際的測繪工作中，相關(guān)的測繪技術(shù)人員可以通過應(yīng)用空中三角技術(shù)來進(jìn)行測繪，通過應(yīng)用該技術(shù)，可以顯著提升無人機(jī)的測繪質(zhì)量和測繪效果。同時(shí)，如果需要獲取被勘測區(qū)域的圖像信息數(shù)據(jù)，要將各類技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。如可以通過應(yīng)用爆光照延遲補(bǔ)償技術(shù)、轉(zhuǎn)向緩沖技術(shù)來獲取數(shù)據(jù)。此外，地面測繪人員還要根據(jù)測繪時(shí)間和圖像數(shù)據(jù)要求來科學(xué)有效地調(diào)整無人機(jī)的飛行姿態(tài)，以此來確保圖像的分辨率和精確度效果不受干擾。

5.2 能獲得測繪工作所需要的各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)資料

在實(shí)際的地面測繪工作之中，相關(guān)的測繪人員要嚴(yán)格按照無人機(jī)遙感測繪工作的具體流程來采集測繪各類數(shù)據(jù)信息。首先，在正常條件下，采集數(shù)據(jù)的方式方法主要分為自動化采集技術(shù)和人工采集方式，為了確保測繪工作的有序開展和數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，保障無人機(jī)測繪技術(shù)得以有效傳輸，要結(jié)合實(shí)際情況應(yīng)用不同類型的采集方法，以此來提升信息采集的效率和質(zhì)量。其次，在獲取到相關(guān)的信息數(shù)據(jù)之后，還要進(jìn)行二次采集工作，以此來保障采集信息的準(zhǔn)確性。在采集測繪數(shù)據(jù)信息的過程中，還要充分應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段，如可以通過適當(dāng)更新和優(yōu)化無人機(jī)設(shè)備的成像解析度等方式來提升測繪數(shù)據(jù)信息的分辨率和清晰度。最后，在應(yīng)用無人機(jī)設(shè)備開展測繪工作的過程中，除了要關(guān)注測繪信息數(shù)據(jù)采集工作之外，也要重視對數(shù)據(jù)的后期分析工作，保障測繪數(shù)據(jù)的權(quán)威性，從而為提升測繪工作的質(zhì)量和效率打下良好的基礎(chǔ)條件。

5.3 在測繪條件相對較差的環(huán)境中也能得到有效的應(yīng)用

在實(shí)際的測繪工作中，尤其是在地質(zhì)條件不佳的地區(qū)進(jìn)行測繪的過程中，應(yīng)用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)和測繪方法不僅難以保障測繪工作的質(zhì)量，同時(shí)也難以保障測繪信息數(shù)據(jù)的精確性。但是無人機(jī)遙感測繪技術(shù)不同，即便是在一些極端環(huán)境和條件下，應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測繪，也可以確保測繪工作的有效開展，將該技術(shù)應(yīng)用于地形測繪項(xiàng)目中，可以顯著彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪技術(shù)的缺陷和不足。同時(shí)，考慮到無人機(jī)遙感測繪技術(shù)具備開展低空測繪的功能，因此無論是在惡劣的環(huán)境還是低空測繪要求下，應(yīng)用上述技術(shù)都可以較好地完成測繪任務(wù)。此外，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，為了確保無人機(jī)設(shè)備在低空條件以及惡劣環(huán)境下的工作質(zhì)量，一定要采取相應(yīng)的防護(hù)技術(shù)手段和防護(hù)措施，以此來保障其工作不受影響。第二，在實(shí)際的測量工作中，要根據(jù)實(shí)際情況以及無人機(jī)設(shè)備情況，及時(shí)更新和完善無人機(jī)遙感系統(tǒng)，確保其靈活性、靈敏度，保障其在極端氣候和天氣條件下的測繪效果，確保測繪數(shù)據(jù)的精確性。

5.4 數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法復(fù)雜、耗時(shí)耗力，難以在復(fù)雜的地形條件下進(jìn)行，而采用無人機(jī)遙感技術(shù)可以有效解決這一問題。比如，在一個項(xiàng)目的測繪中，由于項(xiàng)目涉及的面積很大，在實(shí)際建設(shè)中容易造成環(huán)境污染，而且不能確定具體的污染源，從而影響到項(xiàng)目的有效實(shí)施。而無人機(jī)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，不僅可以降低對監(jiān)測工作的人力成本，還可以通過數(shù)據(jù)鏈將采集到的圖像和數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，從而幫助測繪工作者在測繪過程中發(fā)現(xiàn)和解決問題。

5.5 在突發(fā)事件處理中的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)得以飛速發(fā)展。同時(shí)，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用渠道也在不斷發(fā)展和擴(kuò)展，當(dāng)前，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)被應(yīng)用于地質(zhì)工程項(xiàng)目測繪、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)測繪以及環(huán)境測繪之中。除此之外，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)還多次被應(yīng)用于一些突發(fā)緊急事件的測繪工作中。現(xiàn)階段，我國多數(shù)部門依然采用傳統(tǒng)的測繪方式進(jìn)行測繪，傳統(tǒng)的測繪方式不僅需要耗費(fèi)大量時(shí)間，同時(shí)也容易受到各類綜合因素的制約，難以實(shí)現(xiàn)測繪工作的預(yù)期目標(biāo)，鑒于此，有必要引入無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測繪。舉例來說，在一些特殊事件中，如地震災(zāi)害下，如果需要針對區(qū)域的地形進(jìn)行測繪，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)測繪預(yù)期目標(biāo)。

無人機(jī)遙感監(jiān)測技術(shù)在特殊事件中應(yīng)用具體可以體現(xiàn)在該案例之中，在2020年6月，我國的湖南省出現(xiàn)了較強(qiáng)的降水，22~23日08時(shí)，懷化洪江市5個站點(diǎn)降水量達(dá)到200 mm以上，桂花園站達(dá)到281.7 mm。通過高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)，獲得了洪水地區(qū)受災(zāi)的基本資料，并將無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用于洪水災(zāi)害中，充分發(fā)揮兩者的作用，對洪水形勢進(jìn)行了有效的評價(jià)，為今后的救災(zāi)工作提供了客觀的依據(jù)。此外，就傳統(tǒng)的巡堤工作來說，往往都需要借助人力資源方能完成，現(xiàn)階段則可以充分利用先進(jìn)的科技手段來識別險(xiǎn)情，如可以利用無人機(jī)遙感技術(shù)來進(jìn)行巡堤，以此來有效提升巡堤效率，這也是現(xiàn)階段防汛工作中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。

目前，巡堤查險(xiǎn)工作大量依靠人力來進(jìn)行。利用高科技手段精準(zhǔn)識別堤防險(xiǎn)情，減少人力巡堤的工作量和強(qiáng)度，提升巡堤效率，是極為便捷高效的一種防洪手段，同時(shí)也是防汛工作急需解決的技術(shù)難題之一。

6 結(jié)束語

在測繪領(lǐng)域，無人機(jī)遙感技術(shù)是一項(xiàng)新興的高技術(shù)，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，其優(yōu)越性非常明顯，不僅可以提高測繪工作的效率，而且可以保證測量的準(zhǔn)確性和有效性，為保證我國測繪事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有關(guān)部門不僅要認(rèn)識到無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，更要加強(qiáng)對無人機(jī)的操控，掌握其基本原理和使用方法，確保無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪中的充分運(yùn)用，提升測繪結(jié)果的精準(zhǔn)性，提高測繪測量工作的效率和質(zhì)量，促進(jìn)測繪行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展。