測(cè)繪工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)研究

趙欣偉

摘要：現(xiàn)如今，社會(huì)科學(xué)技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，其中無(wú)人機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)技術(shù)是一種利用無(wú)線或者自載程序進(jìn)行自主飛行的機(jī)器，現(xiàn)如今，無(wú)人機(jī)廣泛用于軍事、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)以及測(cè)繪領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)技術(shù)包括遙感技術(shù)、通信技術(shù)和定位技術(shù)。本文通過(guò)研究無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的特點(diǎn)和測(cè)繪工程的技術(shù)難點(diǎn)，進(jìn)一步研究無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用。研究結(jié)果可供相關(guān)從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪工程;測(cè)量;無(wú)人機(jī);遙感技術(shù)

1、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)概念

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)不需要人來(lái)駕駛飛機(jī)，而是將飛機(jī)上裝備好各種無(wú)線設(shè)施、傳感器和控制器，并將各類傳感器收集到的信息進(jìn)行收集和處理。在測(cè)繪行業(yè)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以帶來(lái)不可估量的作用，因?yàn)槠洳坏軌蚓哂蟹€(wěn)定的測(cè)繪功能，還能提供高效的救援服務(wù)。通過(guò)深入研究無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)并加以推廣，可以促進(jìn)城市規(guī)劃建設(shè)向著更為科學(xué)、合理的方向發(fā)展。當(dāng)前各國(guó)對(duì)于無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用如火如荼，而我國(guó)已經(jīng)取得了非常顯著的成績(jī)，并逐步將各類先進(jìn)的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)裝備出口其他國(guó)家，隨著無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的迅速普及，為各處的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)建設(shè)提供良好的服務(wù)及幫助，在應(yīng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)、國(guó)土資源調(diào)查、礦山監(jiān)測(cè)等方面實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的工程測(cè)量，同時(shí)，還能針對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，提供高分辨率圖像，為相應(yīng)研究提供有效數(shù)據(jù)。

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）數(shù)據(jù)處理速度快，效率高：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)影像分辨率可達(dá)0.1～0.5m，優(yōu)于當(dāng)前所有高分衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，其采集和處理后的數(shù)據(jù)，能與GIS等遙感應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，搭建環(huán)保應(yīng)用環(huán)境，提供綜合性的周期服務(wù)。（2）數(shù)據(jù)直觀清晰：其應(yīng)用能夠有效提升測(cè)繪工程測(cè)量工作效率和范圍，單臺(tái)無(wú)人機(jī)日監(jiān)測(cè)能力最高可達(dá)200～320km2，能夠在短時(shí)間內(nèi)生成測(cè)量區(qū)域的高清圖像數(shù)據(jù)。利用所生成的圖像數(shù)據(jù)能夠直觀地辨別測(cè)區(qū)情況，并形成相應(yīng)的分布區(qū)，為相關(guān)工作開(kāi)展提供依據(jù)。（3）靈活性強(qiáng)：無(wú)人機(jī)能通過(guò)不同航行高度實(shí)現(xiàn)大空間、大高度監(jiān)測(cè)，還可以進(jìn)行低空間、小范圍監(jiān)測(cè)，或者利用多架次同時(shí)對(duì)上萬(wàn)平方千米測(cè)區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取測(cè)區(qū)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，結(jié)合傳統(tǒng)點(diǎn)信息形成測(cè)區(qū)宏觀環(huán)境數(shù)據(jù)。

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)主要由以下幾種類型組成：（1）固定翼無(wú)人機(jī)：固定翼無(wú)人機(jī)利用電能提供動(dòng)力，拆卸較為便利，使用噪聲較小、隱蔽性強(qiáng);（2）無(wú)人直升機(jī)無(wú)人直升機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降、懸停等功能，可以為測(cè)繪工程測(cè)量工作提供便利的使用方式;（3）多旋無(wú)人機(jī)：多旋無(wú)人機(jī)具有多個(gè)螺旋槳，可以在空中進(jìn)行懸停，并且能保持懸停狀態(tài)工作;（4）無(wú)人飛艇：無(wú)人飛艇利用空氣浮力實(shí)現(xiàn)可控飛行，應(yīng)用場(chǎng)景較為廣泛。對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行深入研究，能夠保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性及高分辨率特征，而且無(wú)人機(jī)操作簡(jiǎn)便，成本較低。

2、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展初期主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的靶機(jī)訓(xùn)練，后期逐漸發(fā)展到軍事偵察和民用領(lǐng)域。隨著電子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類遙感影像傳感器也在向智能化、輕量化和高精度方向發(fā)展。傳感器技術(shù)的快速發(fā)展為無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)提供了有力的支撐，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)滯止能力和載荷能力的提高，有效地保證了大規(guī)模、多類型遙感監(jiān)測(cè)任務(wù)的可行性。隨著通信和信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步，以及小型化、輕量化傳感器和遙感設(shè)備的發(fā)展，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)采集的數(shù)據(jù)種類越來(lái)越多。遙感數(shù)據(jù)類型的增加也給相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。目前無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)處理方法主要分為地面準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理和飛行中實(shí)時(shí)處理。傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)處理模式是由機(jī)載處理器的計(jì)算能力有限，只能獲取遙感數(shù)據(jù)通過(guò)建立數(shù)據(jù)接收站在地上，然后收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心分析，存儲(chǔ)和應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)。

將來(lái)，無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)載傳感器分辨率和通信帶寬增強(qiáng)以及遙感數(shù)據(jù)波段增加，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，在約定的時(shí)間，如何自動(dòng)實(shí)時(shí)遙感數(shù)據(jù)高質(zhì)量的原始輸出效率將成為遙感領(lǐng)域的新的研究方向。

3、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用

（1）礦山測(cè)量

隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于各種各樣礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越多.為保證各類礦產(chǎn)資源的合理利用，降低資源實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的不利影響，需要依靠無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行有效的測(cè)繪、測(cè)量工作，為工作人員提供有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行礦山資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃。多數(shù)資源開(kāi)發(fā)區(qū)域的環(huán)境較為惡劣、地形地貌較為復(fù)雜，采用原始測(cè)量方式，無(wú)法獲取有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠進(jìn)入更為偏遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，為礦山資源開(kāi)發(fā)提供全面的地質(zhì)數(shù)據(jù)和影像資料。同時(shí)，在礦山資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，環(huán)境保護(hù)工作也是同等重要的，環(huán)保機(jī)構(gòu)需要利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，為后續(xù)的環(huán)境管理、整治等工作提供依據(jù)，還能對(duì)開(kāi)采企業(yè)進(jìn)行有效監(jiān)管，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在空中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而避免亂采亂挖問(wèn)題的出現(xiàn)。

（2）大比例尺測(cè)量

大比例尺測(cè)量在城市規(guī)劃建設(shè)等方面的應(yīng)用較多，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，需要采取有效措施保障城市規(guī)劃的合理性，這就需要在城市建設(shè)期間通過(guò)采集測(cè)量信息來(lái)進(jìn)行保證。利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取各類測(cè)量信息，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)、信息的分析，建立直觀、實(shí)時(shí)的地形模型，確保城市合理性建設(shè)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以從多個(gè)角度獲取城市指定區(qū)域的地理信息.并提供高分辨率的影響資料.使參與城市規(guī)劃建設(shè)的人員可以從不同角度對(duì)城市規(guī)劃情況進(jìn)行分析，結(jié)合無(wú)人機(jī)飛行情況及采集的影響，獲取城市精確的地理信息。在進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析時(shí)，要注意解決無(wú)人機(jī)飛行期間所存在的傾角、航線等方面問(wèn)題，對(duì)所采集的影像信息進(jìn)行處理時(shí)要保證數(shù)據(jù)的精確性和有效性。

（3）海岸地形測(cè)量

海岸地形信息在養(yǎng)殖、資源開(kāi)發(fā)、軍事、基建等領(lǐng)域中都有廣泛用途，對(duì)于海岸地形的測(cè)量能夠有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展。在進(jìn)行海岸地形測(cè)量時(shí)，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行海岸地形測(cè)量準(zhǔn)確率高，可以通過(guò)低空飛行采集大量地形、地貌信息。實(shí)際操作過(guò)程中，還要注意做好基礎(chǔ)資料調(diào)查，獲取海岸區(qū)域的潮汐資料，結(jié)合測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的無(wú)人機(jī)航線，確保在氣候條件適宜的情況下開(kāi)展無(wú)人機(jī)作業(yè)，盡量減少不利因素對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的干擾，確保實(shí)際測(cè)量工作的精確度及質(zhì)量。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究已經(jīng)趨于成熟，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國(guó)的軍事、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、測(cè)繪工程領(lǐng)域有著極為深刻的意義。文章研究了無(wú)人機(jī)技術(shù)中的遙感技術(shù)，對(duì)遙感技術(shù)的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、在測(cè)繪工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，及其在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用于測(cè)繪工程中，將大大降低測(cè)繪工程中的測(cè)量難度，并提高測(cè)量精度，對(duì)測(cè)繪工程的發(fā)展有著深刻的意義。

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（作者單位：遼寧景華工程咨詢有限公司）