芻議無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

姜波

山東省國(guó)土測(cè)繪院，中國(guó)·山東 濟(jì)南 250000

無(wú)人機(jī)；遙感技術(shù)；測(cè)繪工程；測(cè)量應(yīng)用

1 引言

在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下，遙感技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用就是通過(guò)無(wú)人駕駛飛行設(shè)備，與通訊定位技術(shù)有效結(jié)合，對(duì)空間范圍內(nèi)多項(xiàng)信息精確化測(cè)量與收集。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用能全面轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工程測(cè)量中的地域局限問(wèn)題，提高測(cè)量精度值，節(jié)約各項(xiàng)資源與成本，在災(zāi)后重建、礦山工程、海岸地形、城市規(guī)劃等多領(lǐng)域地形測(cè)量中發(fā)揮巨大的作用。在工程項(xiàng)目建設(shè)中，要注重開(kāi)展工程測(cè)繪，在完整的測(cè)繪中，涉及到的測(cè)量環(huán)節(jié)較多。在項(xiàng)目建設(shè)初期，相關(guān)技術(shù)人員要掌握項(xiàng)目周邊環(huán)境現(xiàn)狀，主要有水文條件、地質(zhì)情況等。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用屬于專業(yè)測(cè)繪技術(shù)，在項(xiàng)目施工以及竣工階段要注重加強(qiáng)工程測(cè)繪，對(duì)施工環(huán)境變化情況全面監(jiān)控。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的整體操作靈活性更強(qiáng)。從當(dāng)前無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀中能得出，常用的測(cè)量模式主要有自動(dòng)巡航以及遠(yuǎn)程遙控模式。其中遠(yuǎn)程遙控能用于數(shù)據(jù)精確度要求較高以及小面積測(cè)量任務(wù)中，自動(dòng)巡航能用于較多大型工程項(xiàng)目中。要注重提前設(shè)定巡航路線，在智能控制基礎(chǔ)上依照規(guī)定線路進(jìn)行拍攝。各個(gè)模式在應(yīng)用中，與傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)用相比，在應(yīng)用便捷性以及靈活性方面均有提升。

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中能對(duì)測(cè)繪區(qū)域測(cè)繪信息進(jìn)行預(yù)處理，其中在無(wú)人機(jī)航測(cè)階段，要在機(jī)載存儲(chǔ)設(shè)備中保存相關(guān)影像資料，依照規(guī)范化頻率進(jìn)行傳輸[1]。在信息資料存儲(chǔ)階段，通過(guò)機(jī)載微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用能對(duì)各項(xiàng)影像資料以及數(shù)據(jù)信息展開(kāi)預(yù)處理。比如，拍攝過(guò)程中針對(duì)各類圖片與視頻，無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)中存有旋轉(zhuǎn)以及抖動(dòng)情況，將會(huì)導(dǎo)致圖片整體分辨率降低，獲取影像整體畫面較為模糊。無(wú)人機(jī)飛行中線路的重復(fù)導(dǎo)致獲取影像資料出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，在針對(duì)性預(yù)處理中可以將多數(shù)多余數(shù)據(jù)信息進(jìn)行刪除，這樣能有效降低信息數(shù)據(jù)傳遞壓力，地面接收站獲取的測(cè)繪信息精度值更高。在工程測(cè)量的應(yīng)用中，無(wú)人機(jī)搭配廣角攝像頭，能全面拓寬監(jiān)控范圍。對(duì)于較多大型工程項(xiàng)目來(lái)看，其不能有效滿足基本測(cè)繪要求。通過(guò)將遙感技術(shù)與無(wú)人機(jī)結(jié)合應(yīng)用，能全面拓寬監(jiān)控范圍，提高監(jiān)控精度。此外，有多數(shù)應(yīng)用設(shè)備較為先進(jìn)的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，此測(cè)繪精度值能達(dá)到1m 之內(nèi)，最大程度滿足工程測(cè)量基本要求[2]。

3 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前從無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)基本應(yīng)用優(yōu)勢(shì)中能得出，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用中科學(xué)化、智能化、綜合成效較高。通過(guò)無(wú)人駕駛飛行技術(shù)、遙感技術(shù)、信息通訊技術(shù)、遙控遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用，能有效獲取生態(tài)環(huán)境多項(xiàng)空間信息。遙感數(shù)據(jù)的建模處理技術(shù)在多個(gè)地區(qū)均得到廣泛應(yīng)用，研究程度不斷加深。在傳統(tǒng)測(cè)繪數(shù)據(jù)信息采集過(guò)程中，通過(guò)載人飛機(jī)以及衛(wèi)星應(yīng)用，在信息數(shù)據(jù)獲取中消耗成本較高，容易受到外部氣候環(huán)境要素影響，導(dǎo)致工程測(cè)繪開(kāi)展中具有較多限制性要素[3]。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)人員能依照工程測(cè)繪要求在較短時(shí)間內(nèi)獲取多項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，在成本較低基礎(chǔ)上，獲取更高精確性的數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境信息以及數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化更新。土地整治、地質(zhì)環(huán)境治理等相關(guān)部門在工作開(kāi)展中要提供充足技術(shù)支持。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用檢測(cè)水平較高，檢測(cè)范圍較廣，有助于調(diào)節(jié)測(cè)繪范圍伸縮性。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)各項(xiàng)緊急問(wèn)題處理中，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能對(duì)各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行控制。無(wú)人機(jī)遙感傳感器三維形式能將多項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息在機(jī)械設(shè)備中集中展示，促使人們獲取更為直觀的信息數(shù)據(jù)，保障測(cè)試工作成效全面提升。在信息處理中，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用能對(duì)多項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充。在規(guī)定區(qū)域監(jiān)測(cè)過(guò)程中，能對(duì)區(qū)域多項(xiàng)技術(shù)信息進(jìn)行集中處理，避免各項(xiàng)人為操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生較大錯(cuò)誤，提高工程測(cè)繪成效[4]。

4 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用探析

4.1 確定測(cè)繪目標(biāo)區(qū)域

為了全面提升測(cè)繪信息應(yīng)用價(jià)值，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)測(cè)繪之前，要對(duì)區(qū)域工程項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，劃分特定的測(cè)繪區(qū)域，這樣能保證無(wú)人機(jī)在此區(qū)域獲取更多數(shù)據(jù)以及影像資料。在測(cè)繪區(qū)域判定中，通過(guò)電子地圖應(yīng)用，對(duì)電子地圖比例尺進(jìn)行調(diào)控，全面提升邊界精度?？梢詫y(cè)繪區(qū)域設(shè)定為圓形，這樣能避免測(cè)繪結(jié)果中出現(xiàn)空白區(qū)域。測(cè)繪部門針對(duì)測(cè)繪區(qū)域障礙物分布情況提前檢測(cè)，避免對(duì)飛機(jī)正常飛行產(chǎn)生負(fù)面影響，獲取多數(shù)信號(hào)感染源對(duì)信號(hào)穩(wěn)定性產(chǎn)生較大干擾[5]。

4.2 選取地面控制點(diǎn)與創(chuàng)建飛行路線

在工程項(xiàng)目測(cè)量中，針對(duì)部分中大型測(cè)繪項(xiàng)目，測(cè)繪面積較廣。在此類大范圍測(cè)繪區(qū)域中，無(wú)人機(jī)航測(cè)還要注重選取多個(gè)地面控制點(diǎn)，其主要作用存在于以下方面。首先是基于無(wú)人機(jī)自動(dòng)識(shí)別，能有效掌握控制點(diǎn)各項(xiàng)信息，其極具代表性。其次是完成無(wú)人機(jī)相控成效。對(duì)地面各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，能使管理部門掌握具體航測(cè)順序，對(duì)信息采集重疊時(shí)間進(jìn)行控制，提升數(shù)據(jù)信息應(yīng)用成效，降低航測(cè)成本。各個(gè)控制點(diǎn)確定之后，要將地面多個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行連接。這樣能建立出更為完整的航測(cè)線路，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)能沿著規(guī)定飛行路線進(jìn)行拍攝。全面規(guī)避各障礙物影響，使測(cè)繪操作更為流暢。對(duì)線路重復(fù)問(wèn)題進(jìn)行控制，全面提升航測(cè)綜合成效，降低多項(xiàng)無(wú)效數(shù)據(jù)占用較多存儲(chǔ)空間[6]。

4.3 獲取影像資料以及測(cè)繪數(shù)據(jù)

通過(guò)RS 技術(shù)應(yīng)用，能使無(wú)人機(jī)在工程測(cè)繪中獲取的多項(xiàng)信息數(shù)據(jù)、影像資料基于衛(wèi)星傳遞到地面控制區(qū)域。無(wú)人機(jī)在航測(cè)中主要是處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，單方面通過(guò)無(wú)線技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳遞，將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)穩(wěn)定性較低，對(duì)影像資料整體分辨率產(chǎn)生較大干擾性。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用能對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題集中控制，基于空三技術(shù)應(yīng)用對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)控，轉(zhuǎn)動(dòng)飛行旋偏角以及拍攝角度等，有助于獲取質(zhì)量較高的影像資料。其次，通過(guò)無(wú)人機(jī)能獲取較多信息數(shù)據(jù)，應(yīng)用輕型機(jī)載微型計(jì)算機(jī)，能對(duì)曝光度較高的影像資料、模糊數(shù)據(jù)信息、真實(shí)性較低的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，合理調(diào)控信息傳遞總量，提高信息數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。在無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)收取中，數(shù)碼排列以及數(shù)據(jù)采集中存有不規(guī)則分布特征，無(wú)人機(jī)飛行階段存有相應(yīng)角度，其中高度俯沖、轉(zhuǎn)彎中偏轉(zhuǎn)角度較大，將會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)獲取圖像出現(xiàn)重疊問(wèn)題。各類圖像在疊加中，將會(huì)導(dǎo)致多數(shù)圖像模糊變形。在無(wú)人機(jī)搭配應(yīng)用的數(shù)碼相機(jī)中，主要設(shè)定了自動(dòng)變焦相機(jī)鏡頭，在各項(xiàng)工作開(kāi)展中，要注重對(duì)數(shù)碼相機(jī)焦距與多項(xiàng)參數(shù)合理調(diào)整，利用科學(xué)化技術(shù)措施對(duì)圖像拍攝成效進(jìn)行調(diào)控，提高無(wú)人機(jī)綜合運(yùn)行效果，獲取精確值更高的圖像數(shù)據(jù)[7]。

4.4 在綜合條件較差的區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用

正常情況下，要選取綜合條件較好的區(qū)域進(jìn)行航空拍攝，拍攝過(guò)程中對(duì)地理?xiàng)l件具有多項(xiàng)要求。云層較低，測(cè)繪區(qū)域障礙物較高，常見(jiàn)的航空攝影難以有效應(yīng)用。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行控制，在實(shí)踐中能簡(jiǎn)化地理環(huán)境要素影響。在環(huán)境條件較差區(qū)域應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，能對(duì)影像清晰度以及精度值進(jìn)行控制，在城市規(guī)劃中對(duì)多項(xiàng)自然資源合理開(kāi)發(fā)、對(duì)城市發(fā)展環(huán)境全面監(jiān)控。傳統(tǒng)技術(shù)在地理信息采集中會(huì)出現(xiàn)較多信息混亂現(xiàn)狀，對(duì)信息采集質(zhì)量具有較大負(fù)面影響。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)做好地理信息采集，能有效防控此類問(wèn)題發(fā)生。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用中能對(duì)影像資料以及實(shí)際飛行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在相同系統(tǒng)中合理選取自動(dòng)加密與手工加密方式，提高地理信息安全性。在無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)信息獲取中，對(duì)多項(xiàng)無(wú)效信息進(jìn)行集中處理，提高信息收取成效。在信息獲取中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能對(duì)測(cè)量成效展開(kāi)單一化模型定向操作，提高地理信息數(shù)據(jù)精確性。獲取完整的地理信息之后，要對(duì)各項(xiàng)信息集中處理。在過(guò)去傳統(tǒng)測(cè)繪工程中，大多都是通過(guò)人力對(duì)信息進(jìn)行處理，效率低，精確值不高，而運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取的結(jié)果精確值較高。比如，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)量，能全面提高測(cè)量效率，對(duì)測(cè)量區(qū)域周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。不僅能對(duì)獲取的各項(xiàng)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在低空飛行中能獲取較多精確化數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量。小型無(wú)人機(jī)飛行高度較低，抗風(fēng)性能較小，對(duì)測(cè)量結(jié)果精確性具有較大影響[8]。在測(cè)量工作中，小型無(wú)人機(jī)不能有效獲取遙感影像航拍坐標(biāo)，要進(jìn)行人工補(bǔ)點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合上述，在中國(guó)民用無(wú)人機(jī)快速發(fā)展背景下，無(wú)人機(jī)整體發(fā)展開(kāi)始呈現(xiàn)出智能化、小型化發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用推廣能起到良好的技術(shù)支持。無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪今后不僅能在工程測(cè)繪測(cè)量中進(jìn)行應(yīng)用，在氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)后救援、地籍定界等領(lǐng)域中均能高效化應(yīng)用。其次，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用推動(dòng)中，能全面提升信息數(shù)據(jù)反饋和處理效率，更為真實(shí)地展示項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域真實(shí)情況，為后續(xù)項(xiàng)目施工計(jì)劃擬定以及施工質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。