工程測繪中無人機遙感測繪技術(shù)的應用

臧 娟，葛瑞鳳

（中勘冶金勘察設(shè)計研究院有限責任公司，河北保定 071069）

1 無人機遙感測繪技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國科學技術(shù)在經(jīng)濟穩(wěn)步的基礎(chǔ)上，取得了不小的進步。尤其是計算機、微電子、和航空等技術(shù)均有所突破，得到有效的完善，而在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)的無人機遙感測繪技術(shù)也有所進步，且得到較為廣泛的應用。對于相關(guān)科研人員而言，仍在進一步研究無人機遙感測繪技術(shù)，以期在工程測繪中使無人機得到更廣泛的應用。無人機最早是用作進行軍事作戰(zhàn)和偵查工作，直到近年來，才在測繪領(lǐng)域得到一定的發(fā)展，而這原因在于無人機功能變得越發(fā)多樣，且不斷增加的科技成分使其得到了有效完善，此外，無人機獲取信息極為便利，且能在此基礎(chǔ)上快速處理數(shù)據(jù)信息，這也是其他技術(shù)或設(shè)備所不具備的優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)地面測繪技術(shù)，無人機遙感測繪技術(shù)有著更加低廉的成本，且不易受到天氣的影響，與此同時，其技術(shù)更新速度快，具有較高的穩(wěn)定性。最近幾年來，無人機遠程制圖技術(shù)得到快速發(fā)展，且得到眾多技術(shù)人員的關(guān)注，進而在我國工程領(lǐng)域得到廣泛的應用。就現(xiàn)階段而言，無人機投入實際應用的時間并不長，但其優(yōu)勢明顯，且易于相關(guān)人員在原有基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，致使其應用范圍得到有效拓寬，為工程測繪中繪制測繪圖提供必要的技術(shù)支持，也為相關(guān)人員的工作提供一定的便利，進而推動我國科技與經(jīng)濟得到進一步的發(fā)展。

2 無人機遙感測繪技術(shù)的優(yōu)勢和缺陷

2.1 無人機遙感測繪技術(shù)的優(yōu)勢

無人機遙感測繪技術(shù)最為顯著的特點就是其快速性和靈活性，在無人機行駛的過程中不需要工作人員乘坐其上，進而極大程度地減輕無人機的負重，且各類設(shè)備的安裝工作也得到了有效減少。重量輕、體積小以及行駛速度快是無人機較為突出的幾大優(yōu)點，也正是因為這些優(yōu)點，使其在工程測繪中得到廣泛應用，進而使測繪工作監(jiān)測范圍進一步拓寬的同時，使其工作效率得到大幅提高。與此同時，無人機遙感測繪技術(shù)可在更大的范圍內(nèi)進行測量工作，在其在進行實際監(jiān)測過程中可對光譜分析原理和技術(shù)加以利用，以此達到全面且準確采集和分析檢測空間中相關(guān)數(shù)據(jù)的目的，而在反復多次測量和分析后，數(shù)據(jù)的精確性也將得到大幅提高。此外，通過對三維仿真模擬技術(shù)加以使用，可以把更為宏大的情景展現(xiàn)出來，從而提供給準確的技術(shù)信息，以使得相關(guān)工作人員能夠及時且有效地處理應急事件。就無人機遙感技術(shù)而言，其有著較高的數(shù)據(jù)處理效率和分辨率，即使是和衛(wèi)星影像相比，其分辨率也是有過之而無不及。對于相關(guān)工作人員來說，可以有機結(jié)合GIS 和無人機遙感技術(shù)，以此完成監(jiān)控應用的快速構(gòu)建，進而使監(jiān)控過程中進行信息處理工作的速度得到進一步提高，同時，可對其快速且準確的分辨率加以利用，為后續(xù)的信息收集工作提供便利。

2.2 無人機遙感測繪技術(shù)的缺陷

就現(xiàn)階段而言，無人機遙感技術(shù)仍然存在著一定缺陷。無人機在空中行駛過程中穩(wěn)定性不足，無人機的機體較為輕巧且能夠靈活移動，這是其最大的優(yōu)勢，但利弊共存，無人機重量較輕，當其在高空中飛行時，極易受高空氣流的影響，進而出現(xiàn)機身傾斜等情況，嚴重影響無人機飛行的穩(wěn)定性。此外，傳感器控制工作仍在存在一定的問題。現(xiàn)有的科學技術(shù)對無人機有著一定的制約作用，普通的無人機上不能安裝有著較高精度的傳感器，進而不能在飛行過程中獲取有著較高精度的信息圖像，大規(guī)模映射要求也因此無法得到滿足。與此同時，無人機較為依賴通信系統(tǒng)，且需要交由相關(guān)技術(shù)人員進行控制，以此才能進行視頻圖像的傳輸工作，而通信系統(tǒng)會對其帶來一定的限制和影響，相關(guān)技術(shù)人員準確編寫程序，確保無人機穩(wěn)定地飛行在空中進行工作。

3 工程測繪中對無人機遙感測繪技術(shù)的應用實踐

3.1 測繪影像資料的獲取

對于傳統(tǒng)地面測繪手段而言，地形、地勢等地理環(huán)境因素均會對其造成一定影響，進而嚴重制約測繪影像資料的采集工作。在進行測繪采集工作的過程中，對無人機遙感測繪技術(shù)加以使用，需要實現(xiàn)選取合適的地形地貌，而后借助其科學且先進的飛行平臺，可使得無人機遙感技術(shù)獲取的影像資料，能夠?qū)こ虦y繪工作的實際需求加以滿足。當無人機處于飛行狀態(tài)時，可以應用空中三角測量技術(shù)，達到整個攝影全過程的目的，且及時對測繪工作中存在的問題進行糾正，便于后期相關(guān)工作人員分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)資料，為其提供一定的便利。

對于相關(guān)技術(shù)人員而言，需要對上述參數(shù)資料加以全面把握，并在此基礎(chǔ)上進行控制，通過使用攝影曝光延遲等手段，對其進行全方位控制，達到使無人機遙感測繪技術(shù)應用水平進一步提高的目的，進而升級優(yōu)化其技術(shù)結(jié)構(gòu)。

3.2 復雜條件下引入無人機遙感技術(shù)

當遭遇著陸條件不理想，云層覆蓋率低，或是在高山或者低空飛行等特殊且復雜的條件時，人工進行測繪工作取得的效果往往并不理想，而相關(guān)工作人員可針對上述條件應用無人機遙感測繪技術(shù)進行測繪工作。在針對復雜地形進行測繪工作時引入無人機遙感技術(shù)，達到有效簡化工作的目的，且能夠使測繪工作的質(zhì)量和安全得到大幅提高。相關(guān)工作人員在進行無人機遙感技術(shù)進行復雜地形測繪工作時，需要將其和航空攝影設(shè)備有機結(jié)合起來，而后再投入實際使用。使用攝影設(shè)備可以把復雜地形的圖像資料拍攝下來，進而將可用信息提供給救援人員，為其后續(xù)救援工作提供便利條件。與此同時，對無人機遙感技術(shù)加以合理應用，可使新農(nóng)村建設(shè)與大型超市規(guī)劃項目得以順利進行，也一定程度上推動土地資源開發(fā)利用項目的順利開展和實施。

3.3 獲得測繪數(shù)據(jù)

對無人機遙感測繪技術(shù)加以利用，可以達到高效收集，整理和分析相關(guān)數(shù)據(jù)的工作，其自身具備自動化機制，可在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)化設(shè)計和處理工作。而這也是無人機遙感技術(shù)最大的優(yōu)勢所在，在此基礎(chǔ)上可對信息審核工作進一步優(yōu)化，實現(xiàn)不合格數(shù)據(jù)和參數(shù)的有效剔除，以此使測繪數(shù)據(jù)的準確性和有效性得到大幅提高，與此同時，設(shè)備維護和技術(shù)管理工作的有效性也得到有效保障。通過對系統(tǒng)處理機制加以有效應用，可以為升級優(yōu)化管理控制效果和處理水平起到一定的促進作用。此外，在應用無人機遙感測繪技術(shù)時，可以準確且有效地整合項目航線，從而使控制機制和操作流程的完整性得到保證，滿足具體測繪工作的實際需求。

3.4 應用在交通和海洋勘察等工程中

將無人機遙感技術(shù)應用在交通工程建設(shè)選址和海洋勘察工程中，可使整個工程項目施工建設(shè)的穩(wěn)定性得到大幅提高。就海洋工程和橋梁、鐵路等交通工程來說，其往往有著較大的復雜性，開發(fā)難度也相對較高，相關(guān)工作人員可利用人造衛(wèi)星拍攝項目所在區(qū)域的圖像，且在此基礎(chǔ)上進行測繪工作，如此一來，則可使整個工作的科學性和有效性得到保障，且可使無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢得到最大限度發(fā)揮。

3.5 處理航拍數(shù)據(jù)

對于相關(guān)工作人員來說，要想使無人機遙感測繪技術(shù)得到較好的應用效果，就必須對航空相機加以有效利用，對其鏡頭進行合理的組合與調(diào)整。利用變焦鏡頭科學標定鏡頭，獲取相應的結(jié)果后再對其進一步做分析和處理工作，以此將攝像機的參數(shù)確定下來，并找到焦距和畸變參數(shù)間的關(guān)系，以此使變焦鏡頭標定的有效性進一步提高，與此同時，也可大幅提升畸變參數(shù)的合理性，最終達到增強無人機測繪效果的目的。

4 使無人機遙感測繪質(zhì)量得到提升的具體措施

4.1 對航測測量資料的質(zhì)量加以提高

為使航測測量資料的質(zhì)量得到保障，相關(guān)工作人員須對項目的具體特點加以充分考慮，在后在滿足其要求的前提下科學建設(shè)飛行平臺，并對測繪工藝進行明確，對具體飛行特征加以重點分析，與此同時，還需選擇三角測量技術(shù)達到有效修復所存在問題的目的，如此一來，則可以大幅提高目標測量區(qū)域的測繪精確度，而無人機飛行的安全性也可得到有效保障。此外，通過無人機遙感測繪技術(shù)獲取影像資料的過程中，在相關(guān)工作人員一定要控制無人機處于勻速飛行的狀態(tài)，這對于工作人員有著較高的要求，如若飛機不能勻速飛行，所獲資料信息的有效性和準確性將受到影響，出現(xiàn)大幅降低的情況。

4.2 控制測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量

合理控制環(huán)境質(zhì)量是測量工作中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員需要進行反復多次測量和計算工作，重新測定并計算原本數(shù)據(jù)模糊，無法有效界定的情況，以此提高測量結(jié)果的準確性，與此同時，有效控制還需要測量誤差，并運用先進的計算機軟件進行計算處理工作，降低測量質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率，進而確保數(shù)據(jù)資料具備較高的科學性與準確性。

5 結(jié)語

就當前階段而言，在工程測繪工作中應用無人機遙感測繪技術(shù)，其獲取的數(shù)據(jù)資料有著較高的準確性和全面性，而測繪工作的質(zhì)量和效率也得到一定的提高，與此同時，無人機遙感測繪技術(shù)的應用也使工程測繪范圍得到進一步的拓寬。