無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用

王 碩

（合肥市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院有限公司，安徽 合肥 230001）

隨著我國城市化進(jìn)程的高速發(fā)展，現(xiàn)在不僅人們的生活質(zhì)量以及生活水平等有所提升，同時(shí)各類工程項(xiàng)目的數(shù)量也在不斷增加。在此背景下，無論是相關(guān)政府部門，還是廣大人民群眾，其都對(duì)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量有了更高程度的重視，同時(shí)也提出了一系列新的要求。除此之外，如果想要使我國社會(huì)實(shí)現(xiàn)和諧穩(wěn)定發(fā)展，那么最為重要的工作就是使工程的施工質(zhì)量有所保障。對(duì)于工程項(xiàng)目來說，其施工過程需要精準(zhǔn)的測(cè)量。

1 無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)下隨著我國航空、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的不斷完善，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)也隨之取得了一定程度的進(jìn)步，再加上我國相關(guān)專家一直在針對(duì)無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)行研究，所以無人機(jī)在工程測(cè)繪工作中的作用也得到了進(jìn)一步提升。最早使用無人機(jī)的工作只有軍事偵察以及軍事作戰(zhàn)，而隨著該技術(shù)的不斷成熟，無人機(jī)在測(cè)繪領(lǐng)域中發(fā)揮了不可替代的作用[1]。無人機(jī)的存在不僅提升了信息的獲取效率，同時(shí)還在很大程度上保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2 無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 有助于保障數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性

對(duì)于無人機(jī)遙感技術(shù)來說，其屬于一個(gè)技術(shù)大類，是各類技術(shù)的一種集合，所以其使用過程相對(duì)來說會(huì)比較復(fù)雜。其中衛(wèi)星定位以及無人技術(shù)等這類新興技術(shù)的存在，不僅可以使收集數(shù)據(jù)的工作效率有所提升，同時(shí)還會(huì)在很大程度上避免在測(cè)繪過程中產(chǎn)生較大誤差。所以在使用無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的過程中，其最為突出的優(yōu)點(diǎn)就是可以使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有所提升。當(dāng)下，我國對(duì)于無人機(jī)技術(shù)的研發(fā)工作一直在進(jìn)行，這使無人機(jī)技術(shù)逐漸趨向于成熟化，同時(shí)在社會(huì)中所普及的范圍也在不斷擴(kuò)大。對(duì)于無人機(jī)來說，其最為突出的特點(diǎn)就是體積較小、操作較為容易，即使施工人員在開展工程測(cè)繪工作的時(shí)候，所面對(duì)的區(qū)域較為復(fù)雜，但利用無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)仍可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該地區(qū)的全面勘察。

2.2 有助于測(cè)量效率的提升

當(dāng)工作人員對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行有效使用以后，不僅人工上的操作程序可以有效減少，同時(shí)在使用各類軟件的過程中，使用上的錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)上的誤差等情況出現(xiàn)的概率也會(huì)有所降低，而這也使工作效率得到了較高程度的提升。除此之外，當(dāng)工作人員在利用無人機(jī)開展外部作業(yè)的過程中，不僅不會(huì)受到天氣等外界因素的影響，同時(shí)還可以使測(cè)繪工作順利開展，加快測(cè)繪工作的進(jìn)度。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪工作來說，無人機(jī)的存在可以使數(shù)據(jù)質(zhì)量的精準(zhǔn)性以及工作效率等得到更為有力的保障。

2.3 有助于測(cè)量成本的降低

雖然測(cè)繪作業(yè)的工作程序相對(duì)來說比較復(fù)雜，但無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的存在，不僅可以降低測(cè)繪作業(yè)的開展成本，同時(shí)還可以降低測(cè)繪工作的復(fù)雜程度，使測(cè)繪工作的科學(xué)性得到進(jìn)一步提升。在測(cè)繪作業(yè)的數(shù)據(jù)來源中，地面信息的收集占據(jù)著較為重要的地位。對(duì)于以往較為傳統(tǒng)的測(cè)繪工作來說，如果工作人員想要實(shí)現(xiàn)地面信息的有效收集，那么必須要對(duì)衛(wèi)星或載人型飛機(jī)等進(jìn)行使用。這種收集數(shù)據(jù)的方法不僅需要較高的成本，同時(shí)收集過程的安全性也難以得到保障。但無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的存在，不僅可以使工作成本有所降低，同時(shí)還可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成更多的測(cè)繪任務(wù)。

2.4 有助于降低測(cè)量難度

對(duì)于以往較為傳統(tǒng)的測(cè)繪工程測(cè)量方式來說，工作人員需要利用導(dǎo)線將控制點(diǎn)與測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行連接，在導(dǎo)線拉扯完畢后使用全站儀完成測(cè)量工作。由于部分測(cè)量區(qū)域的地勢(shì)情況較為復(fù)雜，所以傳統(tǒng)的測(cè)繪方式加重工作人員的任務(wù)量。而對(duì)于傾斜攝影測(cè)量技術(shù)來說，工作人員通過對(duì)該技術(shù)的使用只需要在地面完成控制點(diǎn)的配置工作以后，就可以操作多鏡頭的無人機(jī)完成拍攝工作。除此之外，工作人員還可以結(jié)合測(cè)繪要求對(duì)無人機(jī)的飛行軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。在無人機(jī)拍攝完畢后，工作人員還可以利用處理軟件將無人機(jī)拍攝圖像轉(zhuǎn)換為立體模型，取得高質(zhì)量的測(cè)繪結(jié)果[2]。由此可以看出，相較于以往傳統(tǒng)的測(cè)量方式，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)不僅具備更強(qiáng)的靈活性，同時(shí)還可以使測(cè)繪效率有所提升。

3 我國測(cè)繪工程測(cè)量工作中存在的問題

首先，我國缺少與工程測(cè)繪測(cè)量工作有關(guān)的現(xiàn)代化人才。工程測(cè)繪測(cè)量工作對(duì)于工作人員的綜合素質(zhì)的要求是比較高的。由于現(xiàn)在在我國的大部分工程行業(yè)中，高素質(zhì)人才相對(duì)來說比較匱乏，所以整個(gè)測(cè)量工作就很難達(dá)到預(yù)期的開展效果。雖然對(duì)于測(cè)量工作來說，其順利開展的主要基礎(chǔ)就是技術(shù)以及該工作所涉及的機(jī)器設(shè)備，但工作人員自身的操作能力才是設(shè)備與技術(shù)的主體，即其操作能力會(huì)對(duì)該工作的效果造成直接性的影響。所以，我國相關(guān)部門一定要注意大力挖掘地質(zhì)工程測(cè)量工作方面的人才，并且做好人才培養(yǎng)工作，以此來提升地質(zhì)工程測(cè)量工作的水平及質(zhì)量。

其次，缺少完善的管理系統(tǒng)。有關(guān)企業(yè)在開展測(cè)量工作的時(shí)候，首先要做的就是挑選優(yōu)秀的工作人員，組建一支專業(yè)的測(cè)量隊(duì)。同時(shí)企業(yè)的其他部門也要注意積極與測(cè)繪工程測(cè)量隊(duì)進(jìn)行溝通，做好協(xié)調(diào)工作，以此來保證測(cè)量工作的順利開展。所以在此工作背景下，企業(yè)一定要構(gòu)建完善的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)各個(gè)部門的工作統(tǒng)一。但經(jīng)過調(diào)查結(jié)果可以顯示，現(xiàn)在大部分企業(yè)并沒有結(jié)合自身的發(fā)展情況，構(gòu)建科學(xué)完善的管理系統(tǒng)，這樣一來工作人員始終無法得到統(tǒng)一性的約束，而測(cè)量工作也就無法順利展開。

4 無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)

4.1 做好測(cè)量精準(zhǔn)度的控制

對(duì)于地質(zhì)工程的測(cè)量工作來說，保證該工作開展效果的基本就是測(cè)量及結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于該工作所涉及的數(shù)據(jù)采集量較大，所以工作人員不僅要具備較強(qiáng)的專業(yè)能力，同時(shí)還要有一定的工作責(zé)任感。既要對(duì)測(cè)量工作中的各個(gè)細(xì)節(jié)加以把控，還需要將數(shù)據(jù)測(cè)量的誤差嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。除此之外，工作人員還要具備一定的耐心，即在開展工作時(shí)，要對(duì)自身的工作行為以及各項(xiàng)操作流程等進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，以此來避免因?yàn)椴僮魃系氖д`而對(duì)數(shù)據(jù)信息造成影響。

4.2 定期檢查相關(guān)設(shè)備

對(duì)于測(cè)繪結(jié)果來說，其優(yōu)秀性取決于無人機(jī)在使用過程中所發(fā)揮的實(shí)際作用。而如果工作人員想要使無人機(jī)的使用效果有所提升，那么首先需要做的是及時(shí)對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行定期檢查，保證機(jī)器設(shè)備可以以最為理想的狀態(tài)完成自身工作。除此之外，在監(jiān)測(cè)過程中，調(diào)試工作相對(duì)來說也很重要。工作人員在使用設(shè)備時(shí)，需要提前對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只有其性能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)以后，才可以進(jìn)行后續(xù)的飛行試驗(yàn)。如果在檢測(cè)過程中出現(xiàn)了性能不穩(wěn)定的設(shè)備，那么工作人員都要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)試。最后，工作人員還要定期對(duì)通訊設(shè)備、系統(tǒng)電源等進(jìn)行全面的檢查，并做好日常保養(yǎng)工作，以便設(shè)備性能以及其安全性可以得到有力保障。

4.3 優(yōu)化像控點(diǎn)測(cè)量流程

工作人員在對(duì)無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行使用的過程中，還需要對(duì)拍攝像控點(diǎn)的布設(shè)工作以及測(cè)量流程等進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，以便該技術(shù)可以在工程測(cè)繪中發(fā)揮出自身最大的作用。在此過程中，第一，工作人員的檢測(cè)工作需要在可控制的范圍內(nèi)開展，同時(shí)工作人員還要做到具體情況具體分析，主動(dòng)對(duì)拍攝區(qū)域的自由網(wǎng)效果進(jìn)行檢查，判斷其是否符合相關(guān)要求。第二，工作人員要對(duì)像控點(diǎn)測(cè)量方案的布設(shè)流程進(jìn)行優(yōu)化。其中工作人員需要以測(cè)量范圍的地形為基礎(chǔ)，對(duì)像控點(diǎn)的相片質(zhì)量進(jìn)行有效控制。第三，工作人員還要保證數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。因?yàn)闊o人機(jī)在拍攝期間會(huì)有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而設(shè)備還會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)。工作人員要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查，對(duì)于無用的數(shù)據(jù)來說，工作人員要及時(shí)刪除，以此來避免有影片重疊的現(xiàn)象發(fā)生，使影像的清晰度得到有力保障。

5 無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

5.1 技術(shù)要素

當(dāng)下在測(cè)繪工程測(cè)量工作中，工作人員經(jīng)常使用的無人機(jī)就是遙控直升機(jī)以及四旋翼無人機(jī)。其中對(duì)于遙控直升機(jī)來說，其是由工作人員在地面利用監(jiān)視系統(tǒng)以及影像采集傳輸系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的操控[3]。該無人機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，工作人員可以在地面對(duì)其進(jìn)行遙控，使其對(duì)指定位置目標(biāo)的圖像或視頻等進(jìn)行采集。采集完畢后，無人機(jī)還可以直接通過無線傳輸?shù)姆绞?，將所采集的圖像傳輸?shù)降孛娴慕K端設(shè)備供工作人員進(jìn)行查看，這樣一來工作人員就可以對(duì)輸電線路的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行更為清晰的了解。而對(duì)于四旋翼無人機(jī)來說，其是由四旋翼堆成分布所構(gòu)成的，其不僅具備較強(qiáng)的懸停以及起降性能，同時(shí)在運(yùn)行過程中還可以對(duì)無線高分辨率的攝像機(jī)等可以有效采集圖像的設(shè)備進(jìn)行攜帶。這樣一來工作人員通過對(duì)四旋翼無人機(jī)的使用不僅可以獲取更為高清的圖像，同時(shí)還可以使信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的無線傳輸。

5.2 主要功能

對(duì)于遙控?zé)o人機(jī)來說，雖然其只有通過人工的操控才可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的升降以及懸停，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，遙控?zé)o人機(jī)可以在最為安全的距離下對(duì)輸電線路設(shè)備的實(shí)際情況信息進(jìn)行有效采集。而對(duì)于四旋翼無人機(jī)來說，其基本上都是由地面站來進(jìn)行操控。四旋翼無人機(jī)在運(yùn)行過程中，是沿著輸電線路并保持安全距離到達(dá)設(shè)備附近，然后以懸浮的狀態(tài)對(duì)拍攝角度進(jìn)行調(diào)整，以此來保證可以采集到的清晰度更高的圖片信息。當(dāng)四旋翼無人機(jī)采集完畢以后，其還可以在第一時(shí)間向地面站傳輸這些數(shù)據(jù)。最后對(duì)于地面站來說，其主要功能可分為以下三點(diǎn)：第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼無人機(jī)的有效遙控；第二，正確引導(dǎo)無人機(jī)的飛行路線以及懸停位置；第三，對(duì)無人機(jī)所采集的圖片信息進(jìn)行接收。

5.3 測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

在傾斜攝影測(cè)量技術(shù)中，由于其所涉及的主要設(shè)備是無人機(jī)，所以測(cè)繪人員在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行使用之前，需要先對(duì)國家針對(duì)無人機(jī)飛行所推出的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行全面了解，然后以此為基礎(chǔ)結(jié)合測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的氣象情況再?zèng)Q定是否使用該技術(shù)。除此之外，工作人員在使用該技術(shù)之前還需要向當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)部門申請(qǐng)飛行空域報(bào)告，以此來避免無人機(jī)在飛行過程中被有關(guān)部門扣押影響整個(gè)測(cè)繪進(jìn)度。最后，在正式進(jìn)入不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪工作之前，測(cè)繪人員還需要開展試飛工作，對(duì)無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量，以此來避免在正式測(cè)繪時(shí)有故障出現(xiàn)對(duì)測(cè)繪效果造成影響。

5.4 合理布設(shè)像控點(diǎn)

首先，測(cè)繪人員在對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)之前，需要對(duì)無人機(jī)的飛行計(jì)劃圖進(jìn)行全面了解，在保證已經(jīng)熟悉掌握計(jì)劃圖以后再進(jìn)行像控點(diǎn)的布設(shè)。其次，實(shí)際布設(shè)過程中，測(cè)繪人員需要結(jié)合測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況以從外到內(nèi)的方式完成布設(shè)工作[4]。同時(shí)測(cè)繪人員還要保證像控點(diǎn)布設(shè)的均勻性，以便其作用可以得到全面發(fā)揮。最后，對(duì)于外圍的像控點(diǎn)來說，測(cè)繪人員在布設(shè)過程中還需要保證其已經(jīng)將區(qū)域目標(biāo)全部包圍。像控點(diǎn)的合理布設(shè)不僅可以提升傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效果，同時(shí)還可以幫助測(cè)繪人員取得更快的測(cè)繪效率。

5.5 測(cè)量質(zhì)量控制

首先，有關(guān)單位需定期組織測(cè)繪人員參與培訓(xùn)活動(dòng)，提升其專業(yè)能力；或者測(cè)繪人員自己也可以利用閑暇時(shí)間，主動(dòng)對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行更為全面的了解，然后結(jié)合不同的測(cè)繪需求制定無人機(jī)遙感技術(shù)的使用方案。接著測(cè)繪人員在實(shí)際使用無人機(jī)遙感技術(shù)時(shí)，需要優(yōu)先選擇天氣晴朗以及地面上云影較少的時(shí)間。在此條件下不僅具備較強(qiáng)的可見度，同時(shí)光照強(qiáng)度也比較充足，可以使無人機(jī)的攝影要求得到滿足。其次，測(cè)繪人員需要分別結(jié)合無人機(jī)的實(shí)際飛行高度以及大氣能見度等因素，對(duì)曝光參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以便無人機(jī)的攝影質(zhì)量可以得到保障。再次，在無人機(jī)完成航測(cè)任務(wù)以后，測(cè)繪人員還需要使用管理人員來處理GPS 坐標(biāo)數(shù)據(jù)。如果在數(shù)據(jù)處理過程中發(fā)現(xiàn)了有部分航線存在不合格問題，那么都需要及時(shí)使用無人機(jī)進(jìn)行補(bǔ)飛[5]。最后，對(duì)于最終合格的航片影像數(shù)據(jù)來說，測(cè)繪人員需要挑選質(zhì)量較好的U 盤或其他介質(zhì)對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，然后將其交給數(shù)據(jù)處理中心開展數(shù)據(jù)的后期處理工作。而數(shù)據(jù)處理中心需注意要保證將數(shù)據(jù)檢驗(yàn)報(bào)告在第二個(gè)飛行日之前交給現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員，以便技術(shù)人員可以對(duì)測(cè)繪方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，避免對(duì)測(cè)繪進(jìn)度造成不必要的影響。

6 結(jié)語

總之，對(duì)于工程測(cè)繪來說，無人機(jī)遙感技術(shù)的存在不僅為該項(xiàng)工作的開展帶來了較大程度的便利，同時(shí)也使該工作的開展質(zhì)量得到了保障。而工作人員在對(duì)無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行使用的過程中，一定要針對(duì)相關(guān)設(shè)備做好定期檢查、保養(yǎng)工作，同時(shí)還要對(duì)像控點(diǎn)測(cè)量流程進(jìn)行優(yōu)化，以便無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)可以在工程測(cè)繪中發(fā)揮最大的作用。