無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

邵亦睿

山東省地質礦產勘查開發局第四地質大隊 山東 濰坊 261021

1 無人機遙感技術概述

所謂的無人機遙感技術，是現代比較新型的技術手段之一，即可以通過無人機設備，直接遙控無人機的行駛，同時通過CPS、GIS等信息技術手段，對特定地方實施掃描，以便于獲取相關數據。而相對于常規的地面測量方法而言，無人機遙感技術的使用具有許多優點，首先，因為其構造簡單，且尺寸相對小，而且操縱方式簡單，環境對其產生的干擾也不會很大，因此能夠在各種環境下獲取相對精確的數據。其次，在使用這種方法時，無須技術人員直接到事故現場進行勘測，只需在遠處對無人機設備實施操作，即可獲取相應數據，從而提高了地面測量的穩定性。再者，不論是在無人機的設計制造上，或是作業技術人員的培訓上，都無須投入過高[1]。最后，通過無人機航拍，能夠利用位置的變化，調整測量區域，位置越高，測量區域越大，但精度較差；位置越低，測量區域也較小，但精度較高，并利用二者的結合，使環境監測數據直接顯示出來，便于專業工作人員對情況的及時掌握。也正是因為它同時具備了上述優點，被廣泛的運用于工程建設、地質勘查等各項作業當中。

2 無人機遙感技術的優勢

2.1 安全性和可靠性

隨著時代的發展，無人機的遙感技術也成為業界研究的熱點。在實際應用中，利用遙感技術對無人機進行控制，將多種技術，如影像、計算機等結合起來，可以避免傳統的手工測量帶來的不便，從而降低工作的繁重，同時也顯示出了整個測量過程的穩定性。

2.2 效率高

無人機遙感技術在測繪工程測量中的明顯優點就是有很大的工作效率。社會市場經濟發展下城市建設管理水平日益提升，而某些突發、緊急狀況的產生也是在所難免的，當產生了這種現象就會產生一定的社會危害或人員傷亡，因此可使用無人機或遙感技術來進行檢測，以減少現場調查的時間，在最少的時間內有效遏制事故的發生，降低城市建設下經濟方面的損失或人員傷亡。此外，從測繪工程測量大方向出發，該項技術的有效運用可以完成對一定區域內地球表面的詳細勘查和測定，從而切實提升了復雜條件下工程測量的效率與質量，為城市規劃、國土管理等相關工作提供重要依據，從而切實提升城市規劃建設中的總體管理水平，完成了數字化、智能化的大跨越[2]。

2.3 無人機遙感技術具有靈活性

測繪現場測量項目的實施離不開人才、裝備的支持，無人機遙感技術在遠距離測量等領域的發展優勢很強，可以降低人力成本，同時無人機本身重量很小，在使用環境中具備較好的靈活性，可以適應小空間升降無要求區域的測量需求。此外，就無人機等遙感技術的實際應用來說，從使用原理、運行等都較為簡單，降低了相關單位在這方面的投入。

2.4 監測尺度大

借助于無人機遙感技術，能夠監控并檢測大區域外或者小區域內的物體，也就是在測量范圍中此科技的檢測尺度更具有高度可控性，從而能夠使檢測的尺度范圍最大化地擴大。同時，利用無人機遙感手段，探測范圍就能夠進行三維的形態展示，這樣也有利于工作人員以更為直觀的視角對具體景物進行觀察。

3 無人機遙感信息技術在國家測量工作中的應用

3.1 在城市規劃中的廣泛應用

由于中國城鎮化進程加速，城市工程建設規模也隨之擴大。但部分城市規劃方法的合理性、科學性缺失，給中國城市規劃的有效發展造成了不同程度的限制。因為規劃工作人員往往不能掌握當時最新、最精確的觀測數據，從而使得規劃方案逐漸失去了可行性和有效性。因此，設計工作人員必須以更長遠的目光重新審視城市規劃工作，并通過無人機等遙感技術采集所需要的各種數據，以進行數字模型的建立和完善。在具體的項目中，工程設計技術人員通過巧用無人機遙感技術，迅速、準確的獲取范圍內的地形資料，通過多角度的計算，得到了高分辨率的圖形，使城市的地形模型更具實時性。而且，由于先進信息技術的運用，建筑設計和城市規劃工作者可以及時了解城市規劃現代化發展的具體進程，通過無人機傳輸的數據評估設計措施的執行情況[3]，利用無人機制作的多角度圖片科學評估設計的效果。如果通過無人駕駛的遙感技術的運用發現城市規劃的要求與現實需要不相符合，管理人員應該立即采取針對性的補救措施，促進城市規劃建設項目的實施優質有效。當獲取城市規劃所需要的信息后，人員可按照項目要求，調節無人機或設備的拍攝角度、范圍和距離等，使航拍信息更加準確和完整。

3.2 應用于地質災害測量

地理自然災害檢測中無人機遙感信息技術的使用，達到了智能化數據處理信息。通過使用遙感測量技術快速獲取完整的精度最高的數字信息，無人機遙感技術的應用中能夠通過科學確定無人機設備的行駛路徑，完成連貫的航拍作業，能夠根據檢測獲取的數字信息，設定空中飛行最佳路徑。在對自然災害區域測量項目中，無人機遙感技術的應用能夠根據項目地理條件要求，完成拍攝補償、轉彎緩沖和延遲拍攝等動作，以保證獲取實時而精確的數字信息，并有效去除錯誤信息，在無人機輔助下能夠自行加載數據處理信息。在無人機遙感科技的使用中，對自然災害區域進行測量項目中，對高精細度也有了相應的要求。救援工作中，通過遙感信息收集和獲取方法，無人機遙感技術發揮了巨大的功能。

3.3 獲取測繪所需的數據資料

當利用無人機進行測量時，在對統計數據信息進行收集時必須嚴格遵循以下幾個流程進行。首先在獲取的數據資料上，通常都會采取手動或者自動的方法，而且將二者相互融合，這樣使檢測的工作更為順利，同時對信息做出更加準確的反映，從而更好的提升了統計數據信息獲取的效率以及質量。在相應的統計數據信息獲取之后，為了保證其質量需要對其實施第二次監測，通過對飛行的航線進行重新分析來實現第二次的監測，以便于更好的保證其航班運行的準確度和全面性。另外，還要在具體的數據采集處理中，積極提高無人駕駛飛行器的視頻清晰度，從而保證數據采集的準確度。在利用無人機技術對測量工作所需要的統計數據信息進行獲取時期，不僅僅要對統計數據信息進行測量，還應運用數據挖掘技術對通過測量獲取的準備數據信息加以分析，從而形成更加準確地數據資料，以保證測量工作的品質和效果。

3.4 無人機遙感技術在測繪條件較差環境中的應用

一般對于在低空地帶或是地質條件比較差的地方，采用傳統的地面測量方法往往很難實施高效的檢測工作，而無人機飛行遙感技術的應用則可以比較有效的克服上述問題。而且，由于無人機遙感技術往往有比較強的低空檢測能力，使得它可以對于地面測繪技術要求較為困難的區域實施高效的檢測。因此通常在這種條件下，開展檢測工作時還需要從以下一些方面需要注意，由于在環境較差的地方測繪一般都較為困難，并且還必須實施低空檢測，所以在采用無人機飛行檢測工作時還必須要注意對無人機設備的維護管理等工作，以此來更好的保證檢測的品質。其二，也正是在對無人機技術開展具體的運用過程中，還針對其低空操作的遙感技術做出積極的提升，以保證在開展無人機遙感操作時能產生更敏銳的反應力，并增強在其惡劣環境中的測繪性能，從而提高了低空攝影的整體性、準確度[4]。

3.5 利用無人機遙感技術落實測繪作業

對于測量工作而言，它在實施的過程中會面臨各種的地理條件和地貌，對航空器的升空和下降來說是有相應的條件制約的，而傳統化的測量措施而言，對數值的精確程度無法加以確定，因此測繪工作自身就無法有效的落實，而且對于這些地方來說，使用其它技術也是比較困難的。就無人機的遙感技術來說，該技術可以對上述難題做出高效的處理，測量項目的質量將會有效的提高，同時確保測量結果的可靠性，在有突發狀況出現的時候可以對信息進行及時的傳輸，保證相關工作者能夠及時的獲取信息，促進測繪工作的有效落實。在整個測量現場的測量工作中，無人機遙感技術也為其提供了卓越的服務。現在，許多的低層無人機的測繪工作，需要經過大量的研究和分析，才能夠解決當前的問題，同時也能夠保障服務質量，從而推動城市化、智能化、自動化，進而推動我國的科技進步。在低空飛行的時候，無人機的靈活性更強，數據的準確性也更高，安全性更好，成本也更低。因此，對我國而言，無人機的低空遙感技術在許多方面都有著廣泛的應用，同時也為專業人員提供了大量的輔助服務。目前，許多學者都在對這一技術進行深入的研究和分析，同時也在對這一技術的需求進行深入的調研，以達到更好的效果。這是一種技術的發展和發展，它通過技術研發、培訓和服務的結合，實現了技術與專業的有機結合，推動了無人機遙感技術的快速發展。

3.6 礦山施工中的有效應用

在對礦山環境進行建設以及管理的時候，多數情況下都會對無人機遙感技術的應用進行有效的測繪工作實施，但是對于中國目前的高度城市化發展狀況下，不但對工作強調了綠色化和環境化，同時需要對周邊環境進行有效的控制以及整治，從而提高了礦山本身的生態建設效果，確保了其自身目標的高效完成，并且通過無人機遙感技術還能夠通過人機同時搭載各種感應器，收集多樣化的礦區環境遙感數據，比如雷達、真彩色甚至是多光譜等，并將數據到電腦上，再利用相應的應用軟件加以管理，從而能夠保證數據的真實程度和定量的有效數據分析，從而提高了信息自身的有效性，判斷現階段對礦山周邊環境的整治和修復狀況，從而合理評價了綠色礦山建設的成果[5]。

3.7 大比例尺中的測繪

在對地形空間較大的地方，如農作物的生長點等大規模性地方的測量時，要求測量單位對范圍內的地貌和影像的數據進行檢測。通過無人機遙感技術可以對各種場景中的地形空間數據進行測量，在短距離內可以實現整批范圍內的地理信息和測繪項目的數據收集。在具體的測繪中，無人機必須按照確定的航行路線和技術條件進行，以確保飛機的穩定性和信息的準確性。在此基礎上，按照工程師的具體要求加以調節，使之可以適應駕駛要求和信息收集要求。通過專門的管理和信息處理系統，在地圖和導航的幫助下，對整個的航拍流程加以管理，使其完全符合要求。

4 無人機遙感方法在測繪工程計量中的重大進步方向

4.1 優化網絡傳輸，提升信號傳輸質量

在測繪過程中，無人機遙感的人工智能技術可有效的改善信息傳遞效率。因此通過改善網絡數據傳輸服務，就能夠更有效地改善工程測量的實際效果與質量管理，這也是進行工程技術應用優化的最有效手段。不過，在信息技術的具體運用實踐中，工程技術人員也應充分發揮自身的科技能力，通過完善網上傳輸，智能的組織與信息采集系統，并根據工程測量現場的測繪成果制定具體的工程技術應用措施。

4.2 提升測繪工程技術人員專業技術能力

無人駕駛遙感技術在實際測量中的應用，需要相關人員具有一定的技術水平，并能夠利用自己的專業知識來完成對無人機的測繪工作。因此，在運用無人機遙感技術的過程中，需要對有關人員進行訓練，使其具備一定的技術基礎。為全面評價測繪工作對相關人員的職業訓練效果，既要培養其技術水平和工作效率，接受一系列的模擬訓練，并通過系統的學習與實踐來提升其專業能力，以達到有效地提高測繪技術人員的技能和專長的精確度，提高實際操作與控制的規范化，以提高工作的效率和工作質量。

4.3 優化像控點測量流程

在工程技術測試操作中，為有效地使用無人機遙感信息技術，使所開展的像控點測量工作效率更高，這就需要工程設計部門的測試工作者，進一步完善的像控點檢測程序。首先，應該從無人機攝影區域開始，通過檢測攝影區域圖像的自由網效果，從而快速得到自由網的拼ICI。而以后在實際開展像控點檢測的工程項目中，利用其所測量范圍的地勢地形等特點，以便于進一步保證像空點相片圖像的品質。在收集與管理的圖像數據中，測量人員既不能任意刪減或更改原始的數據資料，更不得在無人機數據處理系統內設定任何需要再加組合資料的指令，以最大限度地保存原始、真實的測量資料，從而便于日后對資料數據作出合理的處理。最后，由于在大型無人機攝影過程中將有大批的資料數據將存放到信息采集器內，這就要求測量人員必須經常地對數據采集器內的資料數據加以清理，從而確保了數據資料的安全、有序。

4.4 定期檢查有關儀器，提高儀器設備質量

當未來使用大型無人機遠程遙感信息技術從事重大工程測繪計量作業檢查時，為進一步提高大型無人機遠程遙感技術使用水平，有關工程建設單位應當做好對檢測設施的全面管理工作，以獲得最高、最優的檢測品質。同時測繪技術人員還應當定期審查有關設施，并負責調試設施特性。首先，在設備使用以前，檢測技術人員必須要依據嚴格的施工技術質量標準對設施做全面檢測，只有經過嚴格質量測試的設施方可進入作業現場。然后按照實際施工測量作業檢查需要，對設施做出適當的技術性指標調節調整。此外，有關工程建設單位還必須注重對起相應的通訊設備、供電系統、地面無線電臺等相關設備的全面檢查和管理工作，以便于為施工測量裝置的順利工作，打下良好的科技前提基礎[6]。最后，在開展實際測量的作業過程中，同時也要做好對影片品質的檢測工作，以防止影片發生重復、線路扭曲等問題，并檢測影像色彩和清晰率，這樣就能夠在相應程度上提升無人機遙感科技的使用水準。

5 結束語

綜上所述，隨著中國社會經濟的高速增長，在土地測繪的測量如礦井開發、城市規劃和突發事件管理等領域，無人機遙感技術使用也越來越普遍。縱觀無人機的實際使用現狀，無人機遙感技術的發展水平尚有較大的提升空間。所以，無人機研發工作者應合理的控制無人機使用效率，以保證在測量工程測繪工作時，獲取較為精確的信息和圖像等數據，為工程測量效率的進一步提升打下基礎。