淺析無人機遙感測繪技術(shù)在工程測繪中的應用

摘 要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程量也不斷增加，對工程測繪的要求也越來越高。無人機遙感測繪技術(shù)是航空遙感技術(shù)的新技術(shù)，因其靈活性好、操作簡單，在工程建設(shè)、應急事件處理、環(huán)境檢測等方面應用越來越廣泛。文章主要介紹了無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢及不足，并探討了無人機遙感技術(shù)在工程測繪中的應用。

關(guān)鍵詞：無人機；遙感測繪技術(shù)；工程測繪

無人機經(jīng)過將近百年的發(fā)展，目前無人機技術(shù)已逐步完善和成熟。與傳統(tǒng)的飛行器相比，無人機具備靈活性好、操作簡單、成本低廉等特點，無人機的技術(shù)從軍事領(lǐng)域逐漸擴展到了民用領(lǐng)域，被越累越多的運用到地理、工程測繪中。

1 無人機遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無人機技術(shù)又稱為無人機航測遙感技術(shù)，是通過利用無線電設(shè)備來控制飛行器，來快速的獲取信息的技術(shù)。無人機技術(shù)主要是有無人飛行器平臺、分辨率較高的數(shù)碼傳感器、GPS導航定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)幾部分構(gòu)成的，是將計算機、GPS、和信息通訊及數(shù)據(jù)處理技術(shù)相融合的高新技術(shù)。傳統(tǒng)的地面測繪信息的采集主要是依靠衛(wèi)星或載人飛機來獲取，但信息采集的成本偏高、受天氣條件限制大、更新速度慢等限制了在測繪方面的應用。相比之下，無人機遙感技術(shù)成本低廉、操作簡單、成像清晰、周期短等優(yōu)點，這些優(yōu)點彌補了傳統(tǒng)的測繪信息采集手段的不足和缺陷。目前，我國的無人機技術(shù)研究取得了重大進展，已被很多國家引進。

2 無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢與不足

2.1 無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢

一是快速靈活。由于無人機無需載重駕駛員，從而省去了駕駛設(shè)備以及安全救生設(shè)備的重點，這就大大降低了機體的重量，重量的減輕使無人機飛行更輕便。無人機遙感監(jiān)測十分快速，效率大大提高。在應急事件處理中，無人機適用于大范圍的監(jiān)測，日檢測能力最高可達2000多平方公里，使監(jiān)測效率大幅度提升。

二是遙感監(jiān)測范圍更宏觀。無人機遙感技術(shù)不僅能對狹小的地理空間進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，也能對更大范圍和空間進行監(jiān)測。無人機遙感技術(shù)主要運用光譜分析對監(jiān)測區(qū)域進行數(shù)據(jù)分析和信息采集，并可以實現(xiàn)同時多架、多次的大范圍檢測，能保證檢測的準確性。此外，無人機遙感技術(shù)可以通過三維仿真模擬技術(shù)來展現(xiàn)宏觀情景，為應急事件的處理等提供準確、宏觀的技術(shù)信息。

三是數(shù)據(jù)處理速度快，分辨率高。與衛(wèi)星影像的分辨率相比，無人機的影像分辨率要高出很多，一般能達到0.1-0.5米。無人機遙感技術(shù)可與GIS進行快速集成，迅速搭建監(jiān)測應用。

2.2 無人機遙感技術(shù)的不足

一是飛行不夠平穩(wěn)。機體輕是無人機的一大優(yōu)點，但同時由于無人機機體很輕，當飛行高度升高時，容易受高空風力的影響，從而導致無人機飛行不穩(wěn)定，使影像不清晰。

二是傳感器控制不夠完善。普通的無人機由于技術(shù)的限制和要求，尚不能打在精度較高的傳感器，這使得監(jiān)測工作無法獲取精度較高的信息和圖像，無法滿足大比尺的測繪要求。

三是對通訊系統(tǒng)的依賴性大。由于無人機是通過技術(shù)人員操作，利用傳感器傳遞信號來實現(xiàn)和完成的，因此，無人機的控制程序?qū)νㄓ嵪到y(tǒng)的依賴程度很高。無人機對GPS和通訊系統(tǒng)的依賴使黑客很容易通過編碼程序來干擾無人機的正常飛行，引發(fā)安全問題。

3 無人機遙感技術(shù)在工程測繪中的應用

3.1 測繪影像資料的獲取

無人機遙感技術(shù)在進行測量測繪時，首先要選擇合適的飛行平臺，飛行平臺要根據(jù)地形地貌的特點進行適當?shù)倪x擇。與傳統(tǒng)的影像獲取手段不同，無人機的飛行旋偏角大而像幅小，因此，在獲取影像資料時，可以采用空中三角的測量技術(shù)，空中三角技術(shù)通過對拍攝進行糾正和修復，可以有效的防止拍攝中的漏洞。此外，無人機遙感技術(shù)在進行測繪影像資料的獲取時，可通過采用曝光延遲拍攝補償、轉(zhuǎn)彎緩沖、飛行姿態(tài)控制等技術(shù)來實現(xiàn)。

3.2 進行測繪數(shù)據(jù)的采集

無人機在進行測繪數(shù)據(jù)信息的采集時，主要是運用自動加手動技術(shù)相結(jié)合，通過二者的結(jié)合，將不合格的測繪數(shù)據(jù)和信息進行清除，提高信息的有效性和準確性。同時，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)和結(jié)果，通過單一模型定向操作。無人機遙感技術(shù)在進行定向操作時，要針對航行的路線進行定向分析，通過數(shù)據(jù)分析來確定航線是否正常，是否發(fā)生了彎曲，從而對航線進行操作，確保航線的精確度。

3.3 無人機拍攝數(shù)據(jù)的處理

跟傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的方式不同，無人機對數(shù)據(jù)的處理在數(shù)碼影像的排列上不上規(guī)則的，因為無人機的飛行角度問題，俯仰角和旋偏角較大，影像堆疊度對比增大，這就導致容易產(chǎn)生影像變形的問題。為了得到高質(zhì)量的影像，無人機搭載的數(shù)碼相機一般都是變焦鏡頭。為此，可先對變焦鏡頭進行標定，再對標定結(jié)果進行分析，尋找不同焦段上相機內(nèi)參數(shù)及畸變參數(shù)與焦距之間的內(nèi)在關(guān)系，從而得到變焦相機快速標定和畸變改正的方法，就能充分利用相機的變焦功能，從而提升無人機的工作效率。

3.4 低空作業(yè)中無人機遙感技術(shù)的應用

在山體較高，無人機起降條件不穩(wěn)定或云層較低，視線不好的情況下，使用無人機進行低空航拍遙感技術(shù)，不僅可以更快、更高效的獲取影像資料，可以大大顯現(xiàn)無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢。同時，進行低空無人機遙感測繪，可以廣泛應用于城市建設(shè)、資源環(huán)境檢測、應急事故救災等工作。無人機遙感技術(shù)在低空作業(yè)中的應用越來越廣泛和重要。比如當前研制成功的“無人飛艇低空航測系統(tǒng)”的應用，這種系統(tǒng)通過創(chuàng)新自檢校、自穩(wěn)定功能的組合特寬角低空數(shù)碼相機系統(tǒng)，利用特殊設(shè)計的像片重疊關(guān)系和檢校軟件，有效糾正因輕薄機械形變引起的誤差。并通過利用邊緣視場補償相機姿態(tài)角偏旋提高精度的方法，大大減輕了成像系統(tǒng)的整體重量。與傳統(tǒng)的信息采集技術(shù)相比，在自動化方面的要求上無人機的要求更高，無人飛艇低空航測技術(shù)利用專門的數(shù)據(jù)處理軟件，大大提升了無人機的自動化水平，從而明顯提高了影像處理的清晰度和分辨度。

目前，隨著無人機輕便靈活、操作簡便等優(yōu)勢的顯現(xiàn)，無人機被越來越廣泛的應用于城市建設(shè)、水土保持監(jiān)測、防汛抗旱、應急突發(fā)事件等方面，技術(shù)也在不斷提高和成熟。因此，應在工程測繪中廣泛應用無人機遙感技術(shù)，來大大提高工程測繪的精度，獲取更清晰、質(zhì)量更高的影像信息。

參考文獻

[1]堯志剛.論無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（18）：256.

[2]曾悅.論無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應用[J].工程技術(shù)，2016（09）.

作者簡介：劉元李（1982-），男，重慶綦江人，重慶匯城勘測設(shè)計有限公司，總經(jīng)理，注冊測繪師，大學本科學歷，研究方向：測繪工程。