無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

馮松松

河北省地質礦產勘查開發局第九地質大隊 河北 邢臺 054000

引言

隨著我國城鎮化建設步伐的逐步加快，社會各界對工程建設的效果和質量的要求更高，而作為基礎前提的是工程質量想要提升，測繪工作的質量需要得到首要保證，只有這樣測繪工作才能順利開展，為項目建設提供優質的服務。在這方面，相關測繪工作者可以通過無人機遙感技術來強化工程質量，機器設備通過航攝儀等方式對所需數據進行記錄，并且將得到的圖片進行分析和處理，保證和提高測繪工程的精確性，促進和促進測繪工作的順利進行，同時也是對測繪工作文章圍繞測繪工程測量中應用無人機遙感技術展開了系列論述。

1 無人機遙感技術概述

簡而言之，無人機遙感技術通過先進科學的設備、駕駛飛行技術、GPS技術等，可以對測量作業展開空間遙感信息的智能性與自成性獲取。無人機遙感主要涵蓋了數碼傳感器、飛行平臺等，其進行測繪作業的原理為[1]：落座于地面上的控制站點，依據實際的測繪工作要求與實際工作狀況，選取適宜的無人機，通過無人機上安設的傳感器與攝像機，在工作人員規劃好的航線上做好飛行軌跡管控與任務管理，以此達成對于地面上物體的測量。無人機技術借助其具有的經濟性與機動性優勢，切實成了測量作業中十分理想的技術手段，無人機遙感也就是通過沒有工作人員操作情況下的飛行，應用多種類型的傳感設備來進行所需信息的全方位收集，借助先進技術來對信息展開合理處理。這一技術可以高效地完成各種類型測繪作業，也可以在災害救援作業中發揮出可觀的效用，更加可以為城建、勘測等工作帶來無法比擬的優勢。新時代環境中，無人機遙感在環境的監察監測、土地資源勘測等多個工作中的應用都切實提升了工程測量準確程度，完成了高分辨率圖像收集等工作，為多角度研究工作提供了詳盡的數據信息。無人機類別多元，有無人直升機、固定翼無人機等，每一種類別也都具有屬于自己的優點。例如，固定翼無人機主要將電力能源作為原動力，噪聲小，隱蔽性強；無人直升機可以懸停、垂直升起降落。為了實現無人機技術更加高效地應用在實際的測量作業中，工作人員就應該全方位探索研究無人技術構成，依據實際工作情況選取適宜的無人機技術，提升工作成效。

2 無人機遙感技術應用優勢

2.1 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，在最短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[2]。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 操作簡便

無人機遙感測繪技術通過無人機與攝像頭的結合，能夠精準探測并采集數據，而且不需要考慮測繪場地，在任何區域內都可實現探測，完全解決了過去測繪區域小、測繪場地條件差等問題，大大減輕了測繪人員的工作量，能夠將采集到的數據信息轉化成可視化信息，而且不需要測繪人員掌握太專業的攝影知識就可以快速獲取影像，提高測繪工作效率的同時，還能有效減少成本投入，為測繪工作提供了極大便利。

2.3 能夠高效處理數據

和傳統工程測繪作業必須記錄同時操作處理模式對比，無人機遙控技術具備數據處理性能，可對數據進行針對性的分析，生成結果，供工作人員參考。可精確還原兩幅或多幅圖像的位置關系，迅速明確兩幅或多幅圖像的同名點。進行數據測量之后，通過無線電傳輸相關信息數據，能夠從數據處理系統迅速傳輸數據，系統接收到數據以后可以自動開展研究與計算，并且自帶高解析度數碼感應設備的無人機，可以確定高解析度拍攝測量對象，無人機遙感技術發展到現在，分辨率已經非常高，如：7680×4320像素也可通過無人機進行拍攝。該數據處理系統是4K電視的4倍，可根據測量數據，以及無人機拍攝的圖片，在對畫面進行分析的基礎上，構建三維圖形，從而可以明顯提升工程測繪工作具體質量和效率。

2.4 降低成本投放

將無人機技術使用在測繪工作之中，工作人員只需要操控無人機就可以得到測量場地的各項信息數據，完全不再需要工作者切實去往場地展開實際環境測繪。除此以外，工作人員也無須購置大量的設備儀器，有效節約了不必要的資金費用投放，也省去了對設備與儀器的保養維護資金。因此，在測繪工作中使用無人機技術，一來可以減少成本，實現最少的投入得到最大的收獲，二來可以降低資金支出占比。

3 無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

3.1 信息處理系統組成

相片處理系統，用于無人機低空遙感技術。相片處理系統顧名思義就是針對低空遙感無人機在一定程度上修改處理后，所拍攝到的作為原始文件的影像資料。消除全部并不正確痕跡，通過針對性預處理與拼接處理以后，通過整理與檢驗就能夠直接應用[3]。空中三角測量系統，其隸屬于三角測量系統。低空遙感無人機的特點是其能夠在采集信息的過程中，利用航帶列表，將各個航線之間的相互關系確立，生成影像。凡是各個航線的路線是不能隨意更改的，需要在工作人員的設置后，按照設施的程序進行。與此同時，將影像之間的銜接點進行控制，保障三維立體模型能夠構建，使模型構建的效用性更強，影像具備較高精準度。無人機低空遙控技術之中借助數字化立體測量系統開展測繪，可以借助遙感技術開展數字化、立體化測繪，利用數字技術，讓平面的數據更為立體，在硬件和軟件的配合下，用專業的立體觀測設備構建三維模型。

3.2 獲取影像資料

首先測繪人員需要對無人機測繪設備的飛行路線做好設計規劃，并對其進行模擬試驗，以便分析評估本次飛行是否合理、安全。在實際的測繪任務執行過程當中，測繪人員也需要事先做好相關的干預工作，對工程區域周邊環境中可能會存在的影響無人機測繪設備運行工作的因素進行干擾或排除，進而為無人機測繪設備的順利飛行和測繪提供合理保障。只有滿足以上條件后，才可以準許無人機進行空中的測繪作業活動，并通過遠程遙控設備來對無人機的飛行高度以及鏡頭拍攝高度進行調控，便于獲取最清晰和精準度最高的圖像，以此來作為地形分析工作的重要參考。此外，無人機遙感測量技術通過對不同地形、地貌特征以及空間信息進行分析與綜合，可以得到所需要地高精度地面三維動態模型，利用無人機遙感技術獲取數據信息，以達到對測繪工作進行有效的管理。目前階段，常用衛星測距方式中還存在問題，比如高分辨率設備無法獲得目標點位精度，地面接收機測量系統受到環境因素影響大，并且難以實現實時監測，從而導致誤差較大。

3.3 飛行作業

飛行作業即無人機執行任務，為提高飛行作業水平，有必要把握飛行作業要點[4]。①依據工程測繪方案，確定測區位置，了解測區天氣狀況。微風或無風且光照充足的天氣適合飛行。如果天氣情況符合飛行作業標準，就可以飛行，否則，就不可以飛行。在飛行作業中不僅需要注重天氣情況，而且需要控制飛行時間。一般而言，上午10點至下午2點是比較適合飛行作業的時間。②組裝無人機，保證飛行安全穩定；調試地面系統，便于執行測繪任務；連接無人機與地面系統，發揮地面系統對無人機監控作用。③設置地面系統相機參數、航線等，為順利完成測繪任務提供可靠的保障。④操作地面系統，以完成對無人機起飛方式、航線飛行、圖像數據采集等控制工作。在采集了圖像數據后，就需要將其傳輸到地面系統。⑤在飛行的過程中，有時并沒有按照原設定的方式采集圖像數據，這時地面控制人員就要根據測繪任務執行情況，調整航行路線。在這種情況下，無人機就可以補拍測繪區域圖像，從而真正地完成測繪任務。⑥在無人機完成測繪任務后，就需要返航，降落到地面。⑦檢查無人機采集的圖像數據，如果所采集的圖像數據符合相關標準規范，符合測繪任務要求，就需要加工、分析這些數據信息。否則，就需要安排時間，執行飛行任務，以便獲得有效的圖像數據信息。

3.4 信息處理

使用無人機技術展開測量作業的進程中，無人機技術的應用可以獲取準確詳盡的影響資料，在無人機正式飛入測繪區域的前期階段，工作人員會做好全面的調查研究工作，對測繪區域的實際情況有一個大致的了解，并為無人機設定出一條合理適宜的飛行線路，無人機在飛行中，會在測量的區域環境中拍攝，并將測繪環境中的實際狀況通過圖片的形式清楚記錄并保存，這樣有益于后續工作的開展[5]。之后，工作人員可以圖片進行一定的處理，從而獲取三維影像，用來驗證得到的測量成果信息精密性與準確性，也為后續的信息收據分析成果提供了可靠依據。并且，還可以助推拍攝工作獲取最終想要的效果，也有效幫助了空中三角技術進行了更加深入的補充修改，實現其應用范圍更廣。在無人機拍攝時，工作人員可以試著調控無人機的飛行狀態、飛行速率、轉彎角度等，并且還可以改變拍攝設置，如可以通過曝光、延遲拍攝等方式來獲取影像資料，這樣一來拍攝出的區域環境才可以更加準確直觀，更加有益于提升測繪工作成效。

3.5 落實測繪作業

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。

4 結束語

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。