淺議無人機在測繪測量中的應(yīng)用

■孟兵華

（新疆地礦局第二水文隊新疆昌吉831100）

淺議無人機在測繪測量中的應(yīng)用

■孟兵華

（新疆地礦局第二水文隊新疆昌吉831100）

無人機測繪系統(tǒng)和航空遙感是現(xiàn)代化測繪裝備體系的重要組成部分，是測繪應(yīng)急保障服務(wù)的重要設(shè)施，也是國家、省級、市級應(yīng)急救援體系的有機組成部分。開展無人機測繪系統(tǒng)推廣應(yīng)用，是增強測繪應(yīng)急服務(wù)保障能力的迫切需要，是提高測繪成果現(xiàn)勢性的有效手段，同時也是加快數(shù)字城市建設(shè)的有效保障，是提升社會管理效能的新型工具。本文就無人機航測的應(yīng)用進行了總結(jié)分析，以為實際工作提供參考。

無人機航測 測繪測量 具體應(yīng)用

無人機航測遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機遙感之后發(fā)展起來的一項新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測繪保障、國土資源監(jiān)測、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種不失機動靈活、可以實現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測技術(shù)。但也存在影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則、像幅小像片數(shù)量多、影像的傾角過大且傾斜方向沒有規(guī)律、航攝區(qū)域地形起伏大、高程變化顯著，影像間的比例尺差異大、旋偏角大，影像有明顯畸變等，這些情況都對現(xiàn)有航測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。

1 運用無人機測量的必要性

隨著國內(nèi)國際上自然災(zāi)害的多發(fā)與頻發(fā)，尤其是重大自然災(zāi)害發(fā)生時，這是環(huán)境所致，也是人類污染所致，災(zāi)害往往帶來重大的破壞和人員損失，而且造成災(zāi)害地區(qū)信息設(shè)備受到破壞，從而信息封閉，加之災(zāi)后的地區(qū)往往車輛人員不能及時到達，因此在災(zāi)害發(fā)生時及發(fā)生后，如何及時取得災(zāi)害信息及信息傳輸成為迫切的問題。這些活動可以用衛(wèi)星來解決，也可以用載人飛機來解決。然而用衛(wèi)星對地測量的方法，費用高、圖像分辨率低、使用不靈活；而載人飛機不僅費用高，出航氣候要求也很高，另外災(zāi)區(qū)上空飛行風險大，無法做到隨時到達。若使用無人機來完成災(zāi)情監(jiān)測與評估工作，無論是在留空時間、使用成本、耗費人力資源上，還是在惡劣環(huán)境作業(yè)要求、長時間飛行作業(yè)要求、人員生命安全要求上，或是在圖像分辨率和工作效率上，無人機都優(yōu)于載人飛機和衛(wèi)星遙感。由于成本和氣候條件等因素的制約，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感和載人飛機只能滿足部分空間數(shù)據(jù)信息的需求，而測繪型無人機系統(tǒng)具有一些獨特的優(yōu)勢，它可在復(fù)雜地形、復(fù)雜天氣下飛行，可以在許多特定的領(lǐng)域如高污染、高輻射、高風險領(lǐng)域執(zhí)行飛行任務(wù)，因此，低成本、多用途的測繪型無人機系統(tǒng)技術(shù)在災(zāi)情監(jiān)測與評估工作中具有必要性作用。

2 無人機航拍技術(shù)的優(yōu)越性

無人機測繪是遙感領(lǐng)域用于地形測繪的新興技術(shù)，在使用過程中資金投入量比較小，勘查過程中反饋能力好，時間消耗少，方便不同地區(qū)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用。在復(fù)雜的工程測繪環(huán)境中可以更靈活的適應(yīng)，一方面完成了以往飛機的航攝任務(wù)，另一方面深入到以前沒有觸及的新領(lǐng)域。這種技術(shù)設(shè)備體積比較小，結(jié)構(gòu)簡單，在地面的工作人員應(yīng)用人工遙控器進行控制，在地面工作站就可以實現(xiàn)自主飛行拍攝，整體工作流程安全方便簡單。對比過去的大飛機搭載攝像機航拍作業(yè)工作方式，無人機飛行技術(shù)的優(yōu)點更加突出。以往大飛機航飛必須提前上報相關(guān)的部門，獲取航空批文過程十分麻煩，時間消耗比較多;無人機航拍技術(shù)實現(xiàn)了1000米以下高度飛行，整個過程無需申報批準。大飛機對起降場地需求十分高，無人機已經(jīng)實現(xiàn)了就地起降，省掉了很多的路程。具體的工程測繪任務(wù)中，航攝小組可以靈活變通，將地點選在測區(qū)附近的高速公路服務(wù)區(qū)或者是停用的砂石買賣場，加長了拍攝工作時間。以往的工作過程可能會受到自然環(huán)境的影響，對天氣要求比較高。無人機對于外界自然環(huán)境要求相對比較低，并且離地面的高度可以自行控制，方便獲取更加詳細高分辨度的資料。工作人員可以靈活控制無人機的速度，將航速控制在最優(yōu)化范圍內(nèi)，甚至可以達到每小時幾十公里，對于突發(fā)狀況可以進行變通，得到更加準確的信息資料。

3 無人機航測的的應(yīng)用

無人機航攝成果可應(yīng)用于應(yīng)急救災(zāi)、國土資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領(lǐng)域，對國家的建設(shè)和經(jīng)濟的發(fā)展起了重大作用。

（1）無人機航空測量系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中的應(yīng)用。實踐證明，在地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜地形天氣環(huán)境下，使用無人機低空攝影測量系統(tǒng)進行災(zāi)區(qū)地形影像數(shù)據(jù)的采集分析和三維可視化，能夠為救援指揮提供準確、及時、詳細的信息。

（2）對區(qū)域土地利用進行動態(tài)檢測。讀取任一區(qū)域內(nèi)的影像信息，并選擇不同時相的兩幅影像進行疊加對比，通過對比就可以發(fā)現(xiàn)同意地區(qū)在不同時間的差異，通過分析就能分出土地的利用狀況。

（3）無人機航測技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用。除超高壓、特高壓和跨區(qū)電網(wǎng)等大型工程快速建設(shè)外，一些局部改線、接線工程也越來越多，此類工程規(guī)模雖小、路徑較短、但工期要求特緊。如采用常規(guī)工測技術(shù)，勞動強度大、作業(yè)周期長、生態(tài)環(huán)境破壞大，且無法滿足整體電網(wǎng)工程的信息化建設(shè)及智能電網(wǎng)建設(shè)的長遠要求；如采用傳統(tǒng)航測技術(shù)，由于空域管制辦理手續(xù)繁瑣、機動性差，導(dǎo)致周期較長、成本較高。而采用無人機航測，則完全可以避免這些問題。

（4）無人機航測在風景區(qū)測繪應(yīng)用。通過現(xiàn)有的航測技術(shù)，可以對風景區(qū)進行航空攝影及測量，可以對風景區(qū)的整體規(guī)劃，發(fā)展提供實時的資料支持。

4 無人機航測的發(fā)展展望

當今衛(wèi)星遙感和有人駕駛飛機的航空攝影雖然非常發(fā)達，仍有及時性和精細度不足，以及陰云天氣不能獲取高分辨率、高清晰度影像的問題，因而無人機低空航測異軍突起。面對經(jīng)濟社會對測繪服務(wù)現(xiàn)勢性和多樣化越來越強勁的需求，無人機航測系統(tǒng)也將在應(yīng)急響應(yīng)、規(guī)劃、特殊地區(qū)測繪、國土應(yīng)用等方面獲得廣泛的應(yīng)用。但是無人機航測在作業(yè)流程上、航測規(guī)范及技術(shù)指標體系上仍需要進一步創(chuàng)新和完善。在這個過程中，需要不斷總結(jié)，不斷改進，充分完善和發(fā)揮這種測繪新興技術(shù)的優(yōu)勢，促進行業(yè)的發(fā)展與進步，實現(xiàn)無人機航測系統(tǒng)的標準化與產(chǎn)業(yè)化。

5 結(jié)語

無人機遙感技術(shù)是大力推進測繪科技自主創(chuàng)新、切實提高測繪保障服務(wù)能力的重要舉措，它將十分有利于有關(guān)部門及時掌握所需動態(tài)地理信息，促進創(chuàng)新測繪服務(wù)模式，積極推動國民經(jīng)濟社會信息化，從而保障經(jīng)濟社會健康快速地發(fā)展。

[1]姬淵，秦志遠，王秉杰，劉曉輝，小型無人機遙感平臺在攝影測量中的應(yīng)用研究，《測繪技術(shù)裝備》2008年01期

[2]韓杰，王爭，無人機遙感國土資源快速監(jiān)察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，《測繪通報》，2008年02期

[3]楊永平,段學云,段德磊,徐春,陳鴻興.無人機航測技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用實踐 [J].城市勘測,2013,01:29-32.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-201-1