測(cè)繪工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用研究

趙鈞儒 李 壘 張明杰

（山東省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì) 山東省濟(jì)南市 250000）

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)在軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都得到了很大的應(yīng)用，并且也開(kāi)始逐漸應(yīng)用到測(cè)繪工程等領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量手段，無(wú)人機(jī)測(cè)量可以進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并且測(cè)量精度較高，能夠極大的促進(jìn)測(cè)繪工程的發(fā)展。因此，開(kāi)展測(cè)繪工程的時(shí)候，需要重視起無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展

目前，世界上大部分的國(guó)家都在進(jìn)行無(wú)人機(jī)的研制工作，并且很多國(guó)家應(yīng)該取得了較好的成果，但是也有一些國(guó)家正處于無(wú)人機(jī)的研究起步階段。我國(guó)在無(wú)人機(jī)的研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，甚至研制的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品都被很多國(guó)家引進(jìn)。甚至有一些專家預(yù)測(cè)，我國(guó)會(huì)在未來(lái)的無(wú)人機(jī)市場(chǎng)中占有重要的地位。隨著我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷成熟以及售后服務(wù)的不斷完善，無(wú)人機(jī)技術(shù)也可以應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)也出現(xiàn)了低空遙感技術(shù)，主要是就是將航空數(shù)碼相機(jī)安裝在無(wú)人機(jī)上來(lái)進(jìn)行快速的收集和整理地理信息。同時(shí)還能夠利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航，能夠在較低的空中工作。無(wú)人機(jī)的顯著特點(diǎn)就是可以進(jìn)行云下攝影、精準(zhǔn)度高、速度快效率高以及靈活機(jī)動(dòng)等特點(diǎn)。航空測(cè)繪技術(shù)為我國(guó)的社會(huì)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，已經(jīng)能夠應(yīng)用到很多方面，比如環(huán)境天氣的變化監(jiān)測(cè)、礦山監(jiān)測(cè)、重大地質(zhì)災(zāi)害的救濟(jì)和防護(hù)、國(guó)土資源勘察、數(shù)字城市建設(shè)、突發(fā)事件處置以及應(yīng)急救災(zāi)等。直到今天，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以得到了很大的發(fā)展，并且也積累了很多豐富的經(jīng)驗(yàn)[1]。

2 測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中具有很大的優(yōu)勢(shì)，包括周期性服務(wù)效果好、處理速度快、監(jiān)測(cè)尺度大以及監(jiān)測(cè)效率高等。下文將具體分析無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的這些優(yōu)勢(shì)：

2.1 監(jiān)測(cè)效率較高

監(jiān)測(cè)效率使遙感技術(shù)中十分重要的一部分，如果出現(xiàn)突發(fā)事件的時(shí)候，監(jiān)測(cè)效率較低托拖延事情的解決時(shí)間，從而帶來(lái)一些較大的經(jīng)濟(jì)損失。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)中一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)就是具有較高的監(jiān)測(cè)效率，將其應(yīng)用到緊急時(shí)間的處理過(guò)程中，能夠提高事件的處理效率，挽回較大的損失。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程測(cè)量中，能夠極大的提高測(cè)量的效率。

2.2 信息處理速度快

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的時(shí)候，處理目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的所有信息速度都比較快，同時(shí)其使用的航空和攝像機(jī)分辨率也比較高。較高的處理速度和分辨率能夠采集到更加準(zhǔn)確的地理信息，這樣提高其在測(cè)繪工程中的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 監(jiān)測(cè)尺度大

要想提高監(jiān)測(cè)的效果，不僅需要無(wú)人機(jī)能夠監(jiān)測(cè)到大范圍的物體，同時(shí)還需要能夠監(jiān)測(cè)到小范圍的物體。目前，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到這種要求，這樣就極大的提高了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)尺度。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，能夠提高測(cè)量范圍的可控性以及伸縮性。同時(shí)，使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還能夠?qū)崟r(shí)反映出目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際情況，并且以三維的形式體現(xiàn)在機(jī)器設(shè)備中，這樣也能夠提高地理信息的直觀度。

2.4 可以與別的系統(tǒng)結(jié)合

如果僅僅使用遙感技術(shù)會(huì)存在很大的漏洞，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)也是如此。要想保證無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠有效的發(fā)揮作用，還需要結(jié)合別的遙感系統(tǒng)。這樣能夠達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果，從而解決自身存在的一些問(wèn)題，這樣就能夠使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)有著更大的應(yīng)用空間[2]。

3 測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用

3.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以應(yīng)用到條件較差的地區(qū)

通常情況下，進(jìn)行航空攝影的時(shí)候需要在條件較好的地區(qū)，其對(duì)地理?xiàng)l件的要求比較高。如果云層比較低、山比較高的情況下，常規(guī)的航空攝影就不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。但是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠極大的解決這個(gè)問(wèn)題，其在使用的過(guò)程中不會(huì)受到地理?xiàng)l件的影響。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到條件較差的低于，其不僅能夠保證測(cè)量的效率，還能夠使得測(cè)量影像具有較高的精度。這樣就極大的提高了測(cè)繪工程的質(zhì)量，使得無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)自身的應(yīng)急能力得到了提高。

測(cè)繪工程中使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的時(shí)候，由于其具有較高的影像精度，因此能夠在城市規(guī)劃中進(jìn)行使用，也可以應(yīng)用自然資源的開(kāi)發(fā)以及城市的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等各方面。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，能夠極大的促進(jìn)測(cè)繪業(yè)的發(fā)展。隨著測(cè)繪行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)航空攝影提出了更高的要求。同時(shí)隨著測(cè)繪工程的不斷發(fā)展，需要測(cè)繪的地域不僅僅有平原大壩等地區(qū)，同時(shí)還有一些環(huán)境比較惡劣、條件比較艱險(xiǎn)的地區(qū)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)，就能夠很好的解決測(cè)繪工程中遇到的這些難題，同時(shí)還能夠提高測(cè)繪工程的服務(wù)保障能力。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，還能夠降低成本，并且安全可靠，因此能夠在測(cè)繪工程中得到廣泛的使用。

3.2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在信息采集中的應(yīng)用

測(cè)繪工程中的地理信息采集也可以使用到無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)。傳統(tǒng)的技術(shù)中進(jìn)行地理信息采集的時(shí)候，一般都會(huì)出現(xiàn)雜亂的情況，這樣就會(huì)降低信息采集的質(zhì)量，也沒(méi)有一定的科學(xué)性。而使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行地理信息的采集，就能夠很好的避免這種情況的發(fā)生。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠結(jié)合有關(guān)的影像資料以及具體的飛行情況，并且在同一個(gè)系統(tǒng)中，通過(guò)自動(dòng)加密以及手動(dòng)加密相結(jié)合的方式，提高地理信息的安全性。同時(shí)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在信息采集的過(guò)程中，還能夠自動(dòng)的處理掉一些無(wú)效信息以及不相關(guān)的信息，從而提高地理信息收集的精確性以及準(zhǔn)確性。當(dāng)收集到信息時(shí)候，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)y(cè)量結(jié)果進(jìn)行單一模型的定向操作，從而提高地理信息數(shù)據(jù)的精確性。

3.3 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在信息處理中的應(yīng)用

當(dāng)采集到相關(guān)的地理信息之后就需要對(duì)這些信息進(jìn)行處理。傳統(tǒng)的測(cè)繪工程中，一般都是依靠人力來(lái)對(duì)信息進(jìn)行處理，并且人們認(rèn)為這樣才能夠保證信息處理的結(jié)果比較準(zhǔn)確，并且具有較強(qiáng)的實(shí)用性。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)處理信息的實(shí)用性以及精確性也更高。利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，就能夠體現(xiàn)出來(lái)。隨著煤炭行業(yè)的不斷發(fā)展，礦山測(cè)量過(guò)程中的一個(gè)重要內(nèi)容就是煤炭資源，而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠極大的提高其測(cè)量效率。進(jìn)行礦山開(kāi)采的時(shí)候，企業(yè)追求的目標(biāo)一般是廣度和深度。使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)處理礦山開(kāi)采的數(shù)據(jù)的時(shí)候，不僅具有較高的效率，還能夠保護(hù)周圍的生態(tài)環(huán)境。應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，其數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性比認(rèn)為處理要高。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還可以應(yīng)用到礦山的整治工作中，礦山的不斷開(kāi)發(fā)會(huì)影響到周圍的自然生態(tài)環(huán)境，而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)就能夠很好的解決這個(gè)問(wèn)題。使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行低空飛行，不僅能夠獲得較多的比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境質(zhì)量的改善有著重要的意義[3]。

3.4 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在影像資料和低空飛行中的應(yīng)用

選擇無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)的時(shí)候，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇，通常會(huì)使用到飛行姿態(tài)控制、轉(zhuǎn)彎緩沖以及曝光延遲補(bǔ)償拍攝技術(shù)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)工作過(guò)程中，無(wú)人機(jī)飛行的旋偏角比較大，但是相幅比較小。因此使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的時(shí)候，不能使用常規(guī)的方式，不然會(huì)出現(xiàn)一些拍攝的漏洞。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)中一個(gè)重要的技術(shù)就是空中三角測(cè)量技術(shù)，其能夠?qū)y(cè)量工作產(chǎn)生較大的作用，主要目標(biāo)就是不斷修理和糾正拍攝的影響。

常規(guī)的航空拍攝在一些區(qū)域經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，比如安全性較低、云層位置較低、拍攝視線較低以及起降條件不好的地方。對(duì)于這些區(qū)域就可以使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，其不僅能夠提高信息測(cè)量的效率和質(zhì)量，同時(shí)在進(jìn)行工作的過(guò)程中也需要人進(jìn)行跟蹤操作。操作人員可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作，這樣能夠保證操作人員自身的安全。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還有一個(gè)特點(diǎn)就是小巧方便，能夠在地形比較復(fù)雜的區(qū)域以及狹窄的地方進(jìn)行操作，能夠?qū)崿F(xiàn)低空飛行，這樣就能夠極大的提高測(cè)繪測(cè)量的質(zhì)量以及效率。

4 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的一些建議

4.1 提高無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)以及傳感器的控制

傳統(tǒng)的一些無(wú)人機(jī)技術(shù)條件比較落后，因此搭載的傳感器精度都比較低，這樣就會(huì)影響到測(cè)繪工程。如果無(wú)人機(jī)傳感器的精度比較低，那么獲取到的圖像精度較低，不能夠達(dá)到繪制的要求。隨著測(cè)繪工程對(duì)測(cè)量精度要求的不斷提高，需要提高無(wú)人機(jī)傳感器的精度。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要保證無(wú)人機(jī)的操控性，并且保證其續(xù)航能力比較高，從而滿足測(cè)繪工程的要求。

4.2 提高無(wú)人機(jī)的起降以及抗風(fēng)性能

使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪的時(shí)候一般都是自然條件比較惡劣的山區(qū)等，這就對(duì)無(wú)人機(jī)的起降性能提出了更高的要求。一些大型的無(wú)人機(jī)甚至需要滑降，如果地質(zhì)條件比較差的話就會(huì)破壞無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)也無(wú)法進(jìn)行起飛。如果進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候選擇小型無(wú)人機(jī)，也會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面的影響。小型無(wú)人機(jī)的飛行高度比較低，并且抗風(fēng)性能較小，這樣就會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通常情況下，要想提高無(wú)人機(jī)的抗風(fēng)性能就是增加其自身的重量，但是一味的追求高質(zhì)量也會(huì)對(duì)起降條件提出更高的要求。進(jìn)行測(cè)量工作的時(shí)候，一般小型無(wú)人機(jī)都不能獲得遙感影像的航拍坐標(biāo)，這樣也會(huì)影響的影像的精準(zhǔn)度，需要人工進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪工程也有著較好的應(yīng)用前景。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，不僅能夠提高測(cè)量的科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，也能夠極大的促進(jìn)測(cè)繪工程的發(fā)展。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的信息采集、信息處理都有很大的作用，并且還能夠應(yīng)用到條件比較惡劣的地區(qū)。但是其在應(yīng)用的過(guò)程中也存在的一些問(wèn)題，比如對(duì)起降要求較高、抗風(fēng)能力較差等。需要相關(guān)的研究人員不斷的改進(jìn)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，從而更好的應(yīng)用到測(cè)繪工程中。