試論無(wú)人機(jī)技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用

譚俊杰

（江西核工業(yè)測(cè)繪院集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330038）

無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用離不開遙感技術(shù)，換句話說(shuō)，遙感技術(shù)是使無(wú)人機(jī)得以發(fā)展的基礎(chǔ)，最初的無(wú)人機(jī)技術(shù)以及第一架無(wú)人機(jī)都誕生于美國(guó)。近幾年，隨著科技的進(jìn)步，使得無(wú)人機(jī)技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著時(shí)代的發(fā)展，使用的規(guī)模和技術(shù)都在發(fā)生著巨大的變化。無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)將有助于現(xiàn)階段的高科技應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)和行業(yè)中，正因?yàn)橛辛藷o(wú)人機(jī)技術(shù)，使得無(wú)人機(jī)技術(shù)從簡(jiǎn)單的地面遙控技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，在各個(gè)領(lǐng)域都很受歡迎。這是無(wú)人機(jī)技術(shù)向遠(yuǎn)程電腦操作水平的飛躍。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)說(shuō)明

無(wú)人機(jī)技術(shù)又被命名為遙感技術(shù)，通俗來(lái)講，就是一種新型的控制技術(shù)，它的應(yīng)用要借助多種技術(shù)，其中包括遙感、通信和定位等諸多現(xiàn)代技術(shù)。無(wú)人機(jī)技術(shù)之所以能被廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗哂惺侄嗟膬?yōu)點(diǎn)。例如，具有自動(dòng)化、智能化等特點(diǎn)，被應(yīng)用于的領(lǐng)域也十分廣泛，無(wú)論是影視、農(nóng)林業(yè)，還是軍事、地理測(cè)繪等領(lǐng)域，都能夠看到無(wú)人機(jī)的身影。目前，隨著全球科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)也隨之得到了改進(jìn)和發(fā)展，并且在全球范圍內(nèi)掀起了一股無(wú)人機(jī)技術(shù)潮，使其得到了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)階段全球科研所重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。不得不說(shuō)，這一技術(shù)對(duì)于任何一個(gè)領(lǐng)域或者一個(gè)國(guó)家而言都十分重要。從各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)線遙感技術(shù)的研究確實(shí)得到了一定的突破。從而將無(wú)人機(jī)技術(shù)向前推進(jìn)，加快了無(wú)人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用的進(jìn)程在無(wú)人機(jī)的軟件更新過(guò)程中，可以借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，使得該工程變得更為簡(jiǎn)單，更為方便。再加上無(wú)人機(jī)體積偏小，部件由模塊化構(gòu)成的，這樣的設(shè)計(jì)和組裝，使其無(wú)論是在維修方面，還是在保養(yǎng)方面。都變得十分方便。因此，無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了各行各業(yè)前所未有的關(guān)注，并選為要首選的作業(yè)技術(shù)，在完成工程測(cè)量、農(nóng)田布局、航拍和軍事勘探等工作中，提拱了極大的幫助。例如，提供了豐富且準(zhǔn)確的信息和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。使得我國(guó)有關(guān)部門在制定一系列政策和規(guī)范時(shí)，有了一定的參考和依據(jù)。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)原理介紹

顧名思義，無(wú)人機(jī)就是一種不會(huì)載人的飛行設(shè)備，無(wú)人機(jī)的運(yùn)行和工作是借助無(wú)線電遙控設(shè)備和自主程序控制裝置來(lái)完成的。正因如此，無(wú)人機(jī)具有無(wú)人駕駛的特性，再加上其體積相對(duì)較輕，所以也使得無(wú)人機(jī)本身具有靈動(dòng)的操作特性。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是指在無(wú)人機(jī)上裝載一些遙感設(shè)備，如高分辨率數(shù)字CCD 相機(jī)、激光器、掃描儀、輕型光學(xué)相機(jī)等設(shè)備。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的靈活性等特點(diǎn)，所以可以將遠(yuǎn)程操作無(wú)人機(jī)應(yīng)用于一系列活動(dòng)中。例如，困難的山區(qū)等都可以利用這種技術(shù)，從而更好、更方便地完成工作。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還可以實(shí)時(shí)傳輸這些遙感數(shù)據(jù)拍攝的圖像，保證拍攝數(shù)據(jù)的真實(shí)性。除效率高之外，在測(cè)繪工作中最重要的是能夠獲得良好的高分辨率圖像，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)就具有這樣的優(yōu)勢(shì)，能夠通過(guò)裝載在無(wú)人機(jī)機(jī)身上的遙感設(shè)備獲得高分辨率圖像，這對(duì)于測(cè)繪工作具有非常重要的實(shí)際意義。同時(shí)，對(duì)于裝載在無(wú)人機(jī)上的遙感裝置有一定的要求，必須是一種體積小、重量輕、精度高的數(shù)字遙感裝置。該遙感裝置應(yīng)具有存儲(chǔ)量大、性能好等特點(diǎn)，這樣可以使無(wú)人機(jī)的操作更加靈活方便。

3 無(wú)人遙感技術(shù)在測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)

3.1 高速高效

無(wú)人機(jī)具有體積小、重量輕等易于飛行的特點(diǎn)，使得其在工作操作過(guò)程中，具有方便靈活的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)使得無(wú)人機(jī)在進(jìn)行空中巡查和監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，可以快速移動(dòng)，可以更快速地發(fā)現(xiàn)所要監(jiān)測(cè)的區(qū)域的地形和環(huán)境，并且無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸，從而可以及時(shí)制定相關(guān)方案。

3.2 靈活性

因?yàn)闊o(wú)人機(jī)不載人，所以體積比較小，主要是通過(guò)遙控程序來(lái)操作。載人飛機(jī)的遙感技術(shù)在無(wú)人機(jī)測(cè)繪空中飛行控制的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。此外，通過(guò)人工程序的應(yīng)用，能夠?qū)o(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)事件做出判斷，并及時(shí)做出反應(yīng)，這就是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的靈活性所在。

3.3 高分辨率圖像和及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)

遙控飛機(jī)能夠獲得高分辨率圖像，這是衛(wèi)星和大型飛機(jī)遙感技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)。此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還可以對(duì)其拍攝的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，這一特點(diǎn)保證了拍攝數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸?shù)恼鎸?shí)性以及圖像的有效性，通過(guò)及時(shí)將圖像傳輸回來(lái)，讓人員技術(shù)處理數(shù)據(jù)，保障了測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。

4 無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在測(cè)繪工程中的 應(yīng)用

在將無(wú)人機(jī)應(yīng)用在測(cè)繪工程的過(guò)程中，需要提前做好測(cè)量工作，對(duì)測(cè)量區(qū)域要提前進(jìn)行相應(yīng)的界定，與此同時(shí)，在確定無(wú)人機(jī)著陸點(diǎn)時(shí)，要給無(wú)人機(jī)留出足夠的起降空間，只有將這些準(zhǔn)備工作做好，才能順利進(jìn)行測(cè)量，才能得出滿意的結(jié)果。

4.1 路線和研究領(lǐng)域

在沒有特殊的情況下，對(duì)于無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間是有一定限制的，不會(huì)超過(guò)1h，起飛和降落的時(shí)間也計(jì)算在其中的話，那么總共留給拍攝的時(shí)間最多也只有50min，因此，要對(duì)航拍的時(shí)間進(jìn)行控制，以免造成無(wú)人機(jī)無(wú)實(shí)際意義的能量消耗。為了將拍攝時(shí)間控制在50min以內(nèi)，需要提前規(guī)劃好無(wú)人機(jī)行駛的路線，以便保證最后能夠拍攝出高質(zhì)量的作業(yè)。與此同時(shí)，要想保證航拍數(shù)據(jù)的完整性，以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的范圍有個(gè)準(zhǔn)確的定位，有必要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)域進(jìn)行合理地規(guī)劃。

4.2 建立測(cè)量區(qū)域控制網(wǎng)

為了提升測(cè)繪作業(yè)水平，首先便是建立并完善在測(cè)量區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)備，尤其是監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。過(guò)去，某市在電力工程曾采用到無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量技術(shù)。首先，要根據(jù)測(cè)量得到的地圖規(guī)格建立同比例尺的控制網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)建立好控制網(wǎng)。

4.3 處理無(wú)人駕駛航空器的航空攝像機(jī)數(shù)據(jù)

無(wú)人機(jī)航拍數(shù)據(jù)的完整處理過(guò)程：(1) 校正圖像比例尺(CCD 畸變系數(shù)β) 與圖像坐標(biāo)不同，對(duì)相機(jī)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量工作。在這個(gè)過(guò)程中，使用次數(shù)最為頻繁的的軟件是PixelGrid。此外，位圖數(shù)據(jù)有效地保證了研究區(qū)域上所有DEM 點(diǎn)與地形地物的切向一致。勘察單位以勘察區(qū)域?yàn)閱挝?，建立整個(gè)勘察區(qū)域的正射影像，生成整個(gè)勘察區(qū)域的正射影像。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分析無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用無(wú)論是對(duì)于該技術(shù)的發(fā)展，還是對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用，都起著促進(jìn)的作用?；跓o(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該加大對(duì)這一技術(shù)的重視度，與此同時(shí)，也要加大更多的施工單位對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，這樣才能加強(qiáng)工程測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用性，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。