無人機(jī)測繪技術(shù)及應(yīng)用探究

郎威

摘 要：近年來，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用的普及，遙感作為地理信息產(chǎn)業(yè)的前端，也受到了非常多的關(guān)注。無人機(jī)測繪是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充，具有機(jī)動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)測繪、數(shù)字城市建設(shè)、地理國情監(jiān)測等方面取得了很好的效果。隨著通信技術(shù)、傳感器等技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)測繪作為一種高精度、低成本、操作簡便的遙感影像獲取設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，正慢慢顛覆傳統(tǒng)測繪的作業(yè)方式，目前已日益在測繪行業(yè)廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；測繪；技術(shù)；應(yīng)用；

一、無人機(jī)在測繪中具有非常重要的作用

（一）機(jī)動靈活。近幾年發(fā)展起來的測繪無人機(jī)，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，已能在多種復(fù)雜的地形與氣候條件下及時(shí)獲取精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)，從而成為傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充。測繪無人機(jī)搭載的相機(jī)多采用定焦鏡頭，飛行高度的差別直接影響到最終生成影像的分辨率。由于飛行前設(shè)計(jì)好航線、確定好飛行高度，就可以獲取理想的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲取人員可隨時(shí)出發(fā)，隨時(shí)拍攝，準(zhǔn)備時(shí)間較短，相比人工測量測繪技術(shù)，可做到短時(shí)間內(nèi)快速完成大面積的數(shù)據(jù)獲取工作，及時(shí)為用戶提供所需的數(shù)據(jù)成果

（二）成本較低。無人機(jī)測繪具有設(shè)備投入省、測量精度高、適應(yīng)范圍廣、維修保養(yǎng)方便、使用費(fèi)用低廉、配套設(shè)施簡單等優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)測繪雖然相對于其他測繪儀器來說價(jià)格偏高，但是其不易破損，也沒有額外的使用費(fèi)用，即使在自然環(huán)境較為惡劣的地方使用，也不會太大的損壞。傳統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)的獲取方式正在面臨著現(xiàn)代科技設(shè)備的挑戰(zhàn)，而遙感技術(shù)的進(jìn)步，尤其是高分辨率衛(wèi)星影像的大量應(yīng)用和航空遙感的發(fā)展，這些都為數(shù)據(jù)獲取方式注入了新鮮血液。無人機(jī)航測系統(tǒng)因其所具有的優(yōu)點(diǎn)將在未來地質(zhì)測量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，將大大減少野外測量的工作量

（三）適應(yīng)性好。無人機(jī)可以輕松地將地面影像圖片傳送回給從事測繪工程的技術(shù)人員進(jìn)行分析和測量，從而大大地節(jié)省了測繪人員野外測繪的工作量，取得了巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于無人機(jī)航拍測繪的出現(xiàn)使得在較小空間尺度上觀察地表的細(xì)節(jié)變化、進(jìn)行大比例尺遙感制圖以及監(jiān)測人為活動對環(huán)境的影響成為現(xiàn)實(shí)。無人機(jī)飛行速度較慢、飛行高度較低，即很好的克服了一些受限制的難題。

（四）信息豐富。無人機(jī)航拍等最新測繪與地理信息技術(shù)的應(yīng)用，可以更加方便、快捷、經(jīng)濟(jì)地獲取真實(shí)客觀的地表信息。由于無人機(jī)搭載高精度數(shù)碼相機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、紅外掃描儀，激光掃描儀、磁測儀等獲取信息，用計(jì)算機(jī)對圖像信息進(jìn)行處理，并按照一定精度要求制作成圖像，在圖像的精度和分辨率上有著明顯的優(yōu)勢。同時(shí)，無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)更新測繪，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，可以對城市變化區(qū)域進(jìn)行快速更新，并提供綜合地理、資源信息。由于無人機(jī)的攝像系統(tǒng)保證了畫面的清晰度、續(xù)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了長時(shí)間的懸停功能，同時(shí)，無人機(jī)采用了飛行控制軟件系統(tǒng)中的地面導(dǎo)航系統(tǒng)，建成了導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫、經(jīng)過對航線的規(guī)劃后，保證了無人機(jī)的巡航的準(zhǔn)確度。

二、無人機(jī)測繪技術(shù)的應(yīng)用

（一）地形圖測繪。城市基本地形圖是進(jìn)行城市建設(shè)、規(guī)劃管理、國土資源管理等最基本的基礎(chǔ)地理信息資料。其在城市規(guī)劃、建設(shè)、交通、管理、社會與公眾服務(wù)以及可持續(xù)發(fā)展研究等眾多領(lǐng)域的作用日益重要。無人機(jī)航攝系統(tǒng)，憑借低空作業(yè)、機(jī)動靈活、高分辨率、高精度、高效率、低成本等特點(diǎn)，并通過DOM工藝、相片控制、立體采編測量等技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、低空航空攝影、應(yīng)急測繪、環(huán)保監(jiān)測、工程勘察等領(lǐng)域。

（二）國土測繪。無人機(jī)應(yīng)用在測繪領(lǐng)域，主要是使用無人機(jī)快速大面積獲得測區(qū)的高分辨率影像，獲取圖像的空間分辨率從cm級到m級不等，將無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品合理的應(yīng)用到國土測繪工作中，經(jīng)由無人機(jī)航拍功能的應(yīng)用，可對各地區(qū)的土地資源信息進(jìn)行采集，促使測量人員可快速的了解到地區(qū)內(nèi)土地資源的應(yīng)用情況，從而開展后續(xù)工作。因此，無人機(jī)測繪具有快捷、便利地獲取高分辨率地理信息數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，是常規(guī)航空攝影技術(shù)的有益補(bǔ)充，將大力推廣無人機(jī)航攝系統(tǒng)，拓展測繪服務(wù)領(lǐng)域，使測繪保障服務(wù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。

（三）國情普查。近幾年發(fā)展起來的測繪無人機(jī)，目前已經(jīng)通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，通過自主研發(fā)的無人機(jī)已能在多種復(fù)雜的地形與氣候條件下，及時(shí)來獲取精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充。在航測中，充分發(fā)揮無人機(jī)的作業(yè)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外有效結(jié)合，低空航測和地面外業(yè)調(diào)繪優(yōu)勢互補(bǔ)，有效提高國情外業(yè)調(diào)繪工作效率，為國情普查工作的順利完成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。無人機(jī)應(yīng)用于地理國情普查項(xiàng)目中，在發(fā)展速度快的地區(qū)以及中小面積高精度數(shù)據(jù)采集中作用尤為明顯，能極大的提高國情普查的作業(yè)速度、精度，減少大量的修改作業(yè)任務(wù)，節(jié)省成本。由此可見，無人機(jī)技術(shù)彌補(bǔ)了衛(wèi)星影像在一些變化區(qū)域更新不及時(shí)的不足，極大的減少了外業(yè)實(shí)地核查的工作量。

（四）征地測量。征地測量是將集體所有的土地而轉(zhuǎn)為國有土地的必要環(huán)節(jié)，是為國家土地調(diào)整、經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持的保障。無人機(jī)測繪技術(shù)成熟后，使得原本必須由工程測量所完成的大比例尺、小范圍測繪任務(wù)可以通過攝影測量完成，并且在工作效率、成本方面具有優(yōu)勢。尤其是針對地形條件復(fù)雜、時(shí)間要求緊迫的項(xiàng)目更是顯得更為重要。所以采用無人機(jī)航測和測繪，會大大提高征地測量工作效率。

三、結(jié)束語

總之，無人機(jī)航測在我國各項(xiàng)測繪工作上的應(yīng)用，取得了一定的成效，無人機(jī)航測在測繪中能夠隨著城鎮(zhèn)發(fā)展的不斷變化來合理處理變化區(qū)域的測繪信息，從而使測繪信息更加準(zhǔn)確及時(shí)。所以這一技術(shù)在城市地形圖測繪中的推廣和應(yīng)用， 對于我國城市地形圖測繪效率和質(zhì)量的提升具有極為重要的意義。

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