無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用探討

陳雁

佛山市測繪地理信息研究院 廣東 佛山 528000

現(xiàn)如今科學技術正在日新月異的發(fā)展當中，同時遙感技術也開始更新?lián)Q代，如今在測繪工作當中使用的最為廣泛的技術就是無人機遙感技術，該技術在應用時具有著明顯的優(yōu)勢，不僅能夠快速的完成工作，同時也可以對于所獲得的數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測，非常適合現(xiàn)代化的工程需求。可以說遙感技術的出現(xiàn)就是依托現(xiàn)代化的科學技術的進步的，同時也是現(xiàn)代科技的重要產(chǎn)物。所以本文也會以遙感技術的發(fā)展當作是研究的主要內(nèi)容，對其應用的現(xiàn)狀，包括主要的優(yōu)勢進行探討，在這樣的基礎之上，對于無人機遙感技術的具體應用進行了簡單的研究。

1 無人機遙感技術概述

1.1 無人機遙感技術的應用現(xiàn)狀

就目前來看，我國的無人機技術發(fā)展的是非常速的，而且在國民經(jīng)濟建設當中也取得了非常好的應用，這也表明我國的無人機發(fā)展目前已經(jīng)進入了一個新的階段當中。將無人機遙感技術使用在測繪工程當中，所拍攝出來的照片清晰度非常高，能夠有效地實現(xiàn)對于空間地理信息的快速獲取，在當前的社會發(fā)展以及環(huán)境監(jiān)測當中使用的非常的廣泛，而且也取得了非常好的成效[1]。

1.2 無人機遙感技術的應用優(yōu)勢

①監(jiān)測尺度比較大。使用無人機遙感技術能夠?qū)崿F(xiàn)針對于大范圍內(nèi)物體的有效測量，也就是說無人機遙感技術在進行監(jiān)測的時候，其尺寸有著非常明顯的可控性，可以最大限度的擴大監(jiān)控尺寸，而且使用無人機遙感技術也能夠使用三維的方法，在系統(tǒng)當中反映出目標區(qū)域的具體情況，從而使工作人員能夠針對于區(qū)域的具體信息進行更加直觀的了解。

②監(jiān)測效率比較高。因為無人機遙感技術本身就具有著非常高的監(jiān)測效率，尤其是針對于一些非常突出的事件在應急方面表現(xiàn)的非常明顯，一旦出現(xiàn)了突發(fā)事件，使用無人機遙感技術能夠?qū)ζ溥M行緊急處理，并且也可以有效的提升事件的處理效率，進一步對于最終的效果進行改善，避免整個事件擴大所產(chǎn)生的危害性。因此在具體測繪工程當中使用無人機遙感技術其實能夠更好的保障我們的工程測量效率。

③信息處理的速度非常快。使用無人機遙感技術對其進行測量的時候，所測量到的信息能夠直接傳送到相應的系統(tǒng)當中，并且由電子系統(tǒng)對其進行集中的處理，無論是信息的處理速度還是處理能力都有了有效的提升，可以為信息的采集效率的提升提供更多的保證。

④系統(tǒng)的兼容性非常高，可以滿足于測繪的不同需求。

⑤在進行實際的測繪工作的時候，如果只使用一種技術的話，很容易就會導致數(shù)據(jù)信息被遺漏的情況，所以我們在進行測繪時，使用無人機技術的同時也可以兼容一些其他的系統(tǒng)，彼此之間形成非常好的互補性，這樣就能夠規(guī)避單一系統(tǒng)在使用過程當中存在著的弊端。而且無人機遙感本身就具有著非常好的兼容性，能夠跟其他的系統(tǒng)進行有機融合，確保在使用過程當中的時效性，如圖1所示[2]。

圖1 為測繪范圍與盲點

2 無人機遙感技術在測繪工程測量當中的具體應用

2.1 對于測繪影像資料的獲取

在工程測繪當中把無人機遙感技術使用進去，就能夠更好的了解整個待測區(qū)域的具體情況，并且以此作為數(shù)據(jù)研究的依據(jù)，制定好無人機的飛行路線，用試飛環(huán)節(jié)就能夠選擇更加合適的平臺。無人機在飛行時本身幅度是比較小的，因此會容易出現(xiàn)偏角的現(xiàn)象，當我們在獲得信息的同時，也必須要充分的使用所拍攝出來的圖像，然后對于后期的影像進行豐富，這就必須要確保無人機在拍攝時它所獲得的畫面是符合相關標準的，只有這樣才能夠確保最終的影像的處理效果[3]。

2.2 針對于數(shù)據(jù)進行全方位的采集

在使用無人機對于數(shù)據(jù)進行采集的過程當中，需要根據(jù)采集主體的不同使用不同的方法，一般來說會選擇自動加密或者是手動采集這兩種辦法。自動加密是無人機內(nèi)部系統(tǒng)當中的一種保護機制，在收集完所有的信息跟數(shù)據(jù)之后，會使用傳感器以及拍攝設備在機器內(nèi)對于信息進行短暫的存儲，同時還會針對于存儲進行加密處理，能夠確保所采集到的信息數(shù)據(jù)的安全性。當工作人員需要對于無人機內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)進行獲取時，就需要獲取相應的訪問權(quán)限，這種無人機自動加密技術的使用，能夠確保我們所有采集到的數(shù)據(jù)的安全性。而使用手動采集的方法，其實主要利用的是計算機遠程控制技術，以基站內(nèi)的具體情況為準，有目的性的去操控無人機來進行數(shù)據(jù)方面的選擇，可以針對于所測區(qū)域進行選擇性的拍攝，以此來獲得所指定需要的信息以及數(shù)據(jù)。

2.3 在惡劣環(huán)境下的測量分析

有一些工程在建設過程當中，本身所屬的施工環(huán)境就非常的特殊，所以如果想要完成測量任務本身就非常的困難，僅僅使用普遍的測量方法是無法實現(xiàn)測量任務的。在這樣的條件下，我們應該通過無人機遙感技術來對其進行拍攝，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低空航攝，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)針對于數(shù)據(jù)的自動分析，可以幫助我們獲得具體的測量結(jié)果，也就是說無論是數(shù)據(jù)分析還是數(shù)據(jù)統(tǒng)計，都能夠?qū)崿F(xiàn)完全的智能化，使用起來非常的靈活。因此在當前的森林開發(fā)或者是農(nóng)村建設過程當中，無人機遙感技術使用的是比較廣泛的，不僅能夠在各種惡劣環(huán)境下進行有效的測量，同時也能夠確保最終結(jié)果的精準性[4]。

2.4 對于數(shù)據(jù)進行處理

跟傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作進行比較，可以發(fā)現(xiàn)使用無人機遙感技術對于數(shù)據(jù)在進行處理的過程當中，無論是處理的效率還是整體的處理質(zhì)量都有著非常強的優(yōu)勢，尤其是當我們需要針對于一些比較大面積的礦山進行測繪的時候，如果只是利用傳統(tǒng)的測繪方法，那么整體數(shù)據(jù)是缺乏完整性的，而且數(shù)據(jù)處理的效果也并不是特別的理想，同時針對于大面積礦山進行處理，對于工作人員來說也是一個挑戰(zhàn)，這種不理想的數(shù)據(jù)是沒有辦法為礦山的整治以及管理提供有效的指導的，同時礦山的污染整治情況也很難真正的達到預期的要求，但是如果能夠使用無人機遙感技術對于礦山進行測繪，就可以快速的獲取結(jié)果，這能夠為礦山保護措施的制定提供更加科學且及時的數(shù)據(jù)支撐。

2.5 針對于突發(fā)事件進行應急處理

在使用無人機遙感技術對于區(qū)域進行測量的時候經(jīng)常會遇到一些突發(fā)的事情，例如地震、滑坡或者是泥石流等，或者是其他的一些地質(zhì)災害，在進行突發(fā)事件測量時，不能使用常規(guī)的測量辦法，因為常規(guī)的測量方法整體的周期非常長，無法做到實時的監(jiān)控，也不能夠及時的了解災情。舉例來說，如果山區(qū)發(fā)生了突然的地震或者是其他的一些地質(zhì)災害，那么周邊的環(huán)境通常是非常惡劣的，所以沒有辦法直接進行地面測量工作，一旦遇到了不良天氣也無法使用衛(wèi)星遙感或者是航空遙控技術來對于災區(qū)的實時影像進行獲取，更不要說對其進行實時監(jiān)控了。但是無人機遙感技術的使用可以有效的避免這些問題的發(fā)生，因為無人機可以迅速的進入到災區(qū)當中，相較于上述方法來說無人機會更加的靈巧方便一些，因此能夠針對于災區(qū)的具體情況進行動態(tài)的監(jiān)測，能夠做到有效的評估災區(qū)的房屋坍塌情況以及道路具體損害情況，可以為后續(xù)的搶險救災工作提供更加真實可靠的數(shù)據(jù)和影像支撐[5]。

2.6 特殊目標的獲取

有一些特殊的目標，例如工程項目或者是文物建筑以及一部分軍事方面的測繪目標，在獲取信息方面的時候會非常的困難，這些測繪項目都可以歸結(jié)為特殊目標。在實際測繪時往往需要針對于這些特殊的目標的詳細資料包括詳細數(shù)據(jù)等進行獲取，但是傳統(tǒng)的測繪方法沒有辦法及時的去獲取這些信息，一般主要會通過無人機遙感技術，因為這樣能夠更好的確保所獲得的影像的精準性，同時也能夠確保位置的準確性，對于測繪成圖的制作效率的提升起到了非常大的幫助，而且整個測繪過程能夠有效的實現(xiàn)針對于資源的節(jié)約。

3 在工程測繪當中使用無人機遙感測繪技術的注意事項

3.1 定期的對于相關的設備進行檢查以及維修

在使用無人機遙感技術對于區(qū)域進行測繪之前，如果想要有效的提升測繪的質(zhì)量，工作人員就必須要針對于設備進行定期的檢查，而且還需要進行調(diào)試。首先應該確保所有的設備都符合相關的國家標準，并且設備必須要經(jīng)過檢定合格之后才能夠使用。同時也需要根據(jù)不同工程的不同需求來適當?shù)恼{(diào)整設備，其次就是要針對于通訊設備以及地面電臺，包括電源系統(tǒng)跟記錄系統(tǒng)等設備進行定期的檢查，例如連接航攝平臺進行通電方面的檢查，這樣就能夠確保這些使用的設備跟系統(tǒng)是具備著良好運行狀態(tài)的。最后在進行遙感測繪工作的時候，還應該檢查相片的重疊度以及航線的彎曲度，包括傾角和影像質(zhì)量等，例如在檢查影像質(zhì)量的時候，就可以目測它的清晰度以及色彩等效果，這樣就可以得知是否需要針對于設備進行調(diào)整。

3.2 嚴格的控制好飛行以及攝影的質(zhì)量

為了能夠更好的提升無人機拍攝的水平以及效率，在實際使用的過程當中相關的操作者必須要嚴格的控制好飛行路線以及具體的攝影質(zhì)量，首先無人機在進場時一定要嚴格的按照規(guī)定的時間，并且明確好起飛以及降落的方式，起飛的重量等都需要提前規(guī)劃好，同時也應該控制好飛行的速度，進而能夠獲取更加高清的測繪影像，其次就是應該設計跟控制好無人機飛行的高度，這樣才能夠掌握好拍攝區(qū)域的實際航高跟設計航高之間的高度差，并且將其控制在合理的范圍當中。而后還應該控制好無人機的飛行狀態(tài)，避免針對于GPS定位系統(tǒng)造成信號影響，最終導致拍攝的準確性出現(xiàn)問題。同時在無人機飛行時也應該控制好上升跟下降的飛行速度，除此之外，工作人員還需要規(guī)劃并且制定好安全保護方案，這樣可以保證無人機在飛行的時候的安全性，同時在進行拍攝時也應該確保沒有出現(xiàn)航攝遺漏的情況，如果現(xiàn)了漏洞，需要及時的對其進行補攝[6]。

3.3 優(yōu)化像控點的測量流程

為了能夠更好的提升無人機遙感技術在拍攝過程當中的像控點布置工作的有效性，需要不斷的針對其進行流程方面的優(yōu)化。首先應該根據(jù)工程的需要，明確好拍攝的區(qū)域以及范圍，并且檢查拍攝區(qū)域的自由網(wǎng)效果，快速生成自由網(wǎng)拼圖。第二點是要根據(jù)測量區(qū)域的地形地勢來設計出像控點的布置方案，同時也不能夠在無人機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)當中設定任何對于數(shù)據(jù)進行重新加工的指令，進而能夠確保最為真實的工作測繪數(shù)據(jù)，以便日后可以對其進行科學的調(diào)整。此外，因為在拍攝的時候可能會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此這些數(shù)據(jù)都會自動存儲的采集器里面，所以我們還需要根據(jù)實際的情況來對于這些數(shù)據(jù)進行定期的整理。

4 無人機遙感技術在測繪工程當中應用的改進方向

雖然說目前無人機遙感技術在很多領域都取得了成功，而且應用的也比較廣泛，但是為了能夠更好的提升測量的精度以及擴大無人機遙感技術的使用范圍，還需要對其進行有效的改進以及研究。

4.1 起降技術以及抗風性能的改進

無人機遙感技術在操作的過程當中非常的簡單，而且運行的時間也比較長，最重要的是它的信息監(jiān)測時效性也比較長，所以擁有著很多優(yōu)勢，因此目前已經(jīng)逐漸成為了測繪工程測量當中的主要手段。但是其在實際應用的時候，其實存在著很多需要改進的地方，例如在針對于一些高原地區(qū)進行地理信息監(jiān)測的時候，大型的無人機很難真正的找到合適的起降環(huán)境，而小型的無人機又會受到風力的影響，很難真正的確保最終的測量精度。所以就必須要加強對于無人機的起降技術跟抗風性能的有效改進，而通過增加無人機本身的重量提升抗風性能的措施，又會對于無人機的起降技術產(chǎn)生非常高的要求，所以說相關的研發(fā)人員也需要對于該問題進行不斷的改進以及研究。

4.2 傳感器設計以及飛行控制改進

有一部分無人機在應用的時候受到自身的體積包括重量所產(chǎn)生的影響，沒有辦法實現(xiàn)高精度的傳感器的安裝，所以說在實際應用的時候，同時也無法獲得更加高精度的影像，從而影響著整體的測繪任務的展開。因此一定要注意對于這些小型的無人機進行傳感器精度的提升，另外為了能夠確保無人機在應用的時候可以嚴格的按照所需要的測量點以及攝影的比例尺進行飛行控制，相關的工作人員需要及時的加強針對于這方面的改進，進而能夠更好的提升無人機遙感在應用過程當中的實用性。

5 結(jié)束語

綜上所述，在目前的實際測繪工作展開的過程當中，使用無人機遙感測繪技術能夠更好的提升整體工作的水平，并且也可以為工程的建設提供更多的數(shù)據(jù)方面的保障，無人機遙感測繪屬于一種新型的技術，具有著非常高的監(jiān)測效率，同時精準度也比較好，能夠更好地確保整體的監(jiān)測尺度。因此在實際工作的過程當中需要針對于該項技術進行充分的研究并且予以足夠的重視，這樣才能夠進一步促進無人機遙感技術水平不斷的提升，從而可以為我國的測繪工程技術的發(fā)展起到更大的推動作用。