淺析無人機(jī)在地形測繪工程中的應(yīng)用

彭芳平

摘 要： 隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展推動(dòng)了我國測繪工程的進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)在這一過程當(dāng)中也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，技術(shù)也更加成熟。技術(shù)的成熟使得無人機(jī)技術(shù)在各行業(yè)當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，對于地形測繪工程來講，利用無人機(jī)以及無線遙感設(shè)備等對地形進(jìn)行精確的測量。不僅提高了測量工作的質(zhì)量，也提高了測量工作的效率。對于無人機(jī)來講，不僅能夠在農(nóng)業(yè)測繪、工程測繪等工作當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，還可以應(yīng)用在一些搶險(xiǎn)救災(zāi)工作當(dāng)中，不僅能夠精準(zhǔn)地得到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)還能夠?qū)崿F(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸，從而提高工作的效率和質(zhì)量，也能夠?yàn)閾岆U(xiǎn)救災(zāi)等工作爭取充分的時(shí)間。

關(guān)鍵詞： 無人機(jī);地形測繪;測繪工程

【中圖分類號】P217 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.034

引言：無人機(jī)一般是指無人駕駛飛機(jī)，主要是借助先進(jìn)的無線遙控設(shè)備和電子芯片來對飛行路徑上的飛行器進(jìn)行直接、間接的控制，以確保其可以正常的運(yùn)行。通常情況下，無人機(jī)的誕生和發(fā)展與人工智能、電子技術(shù)、人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)保持著密切的相關(guān)性，其既可以對地球地貌信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，而且還可以獲取地球遙感數(shù)據(jù)。如今，隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不僅引起了科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的興趣，而且在越來越多的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果。

1 無人機(jī)測繪技術(shù)的發(fā)展歷史

對于無人機(jī)測繪技術(shù)來講，該技術(shù)最早在2005年被研發(fā)，并且在當(dāng)年，無人機(jī)完成了第1次的試飛實(shí)驗(yàn)。在當(dāng)時(shí)無人機(jī)測繪技術(shù)的系統(tǒng)集成、導(dǎo)航控制、裝備通信領(lǐng)域等內(nèi)容，都能夠滿足當(dāng)時(shí)的地形圖測繪工作的需要，實(shí)用性非常高。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，測量工作對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性又有了更高的要求，因此在之后的5年時(shí)間內(nèi)，針對無人機(jī)技術(shù)有了更大的投入，更深入的研究。2010年，我國針對無人機(jī)測繪技術(shù)不僅有了更深入的研究成果，也頒布了測繪工作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這一做法標(biāo)志著我國無人機(jī)在測繪工作當(dāng)中，有了更加明確的規(guī)范和要求，能夠進(jìn)一步的促進(jìn)我國無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也為無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展奠定了更加良好的基礎(chǔ)，便于后續(xù)的監(jiān)督和管理。

2 無人機(jī)測繪技術(shù)的主要優(yōu)勢

2.1 分辨率高

對于無人機(jī)航測來說，其本身便是一種綜合型技術(shù)，主要包括定位、圖像融合等?；诂F(xiàn)代化高精定位的方式，其確保圖像的融合效果有所提高，進(jìn)而使得實(shí)際獲得的影像資料有著非常高的分辨率。通過統(tǒng)計(jì)能夠發(fā)現(xiàn)，基本上已經(jīng)達(dá)到了厘米級別，確保所有處理工作具備精確性。除此之外，相比于早期的測繪方案，通過應(yīng)用無人機(jī)航測的方式，可以有效減少測繪誤差出現(xiàn)，原本工作人員無法到達(dá)的區(qū)域也能夠前往。因此，該技術(shù)通常更適合應(yīng)用在一些整體面積過大或者地貌較為復(fù)雜的區(qū)域。

2.2 測量尺度大

在測繪工程測量工作開展期間，對不同的測繪范圍選取的方法有所不同，同時(shí)檢測結(jié)果也有所差異。通常情況下，測繪范圍越大，傳統(tǒng)測量技術(shù)的測量結(jié)果準(zhǔn)確性越差。尤其是如今我國工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，很多工程都位于環(huán)境復(fù)雜的野外，測繪面積更是越來越大，傳統(tǒng)測量技術(shù)無法很好的保證準(zhǔn)確性。而無人機(jī)技術(shù)可以借助無人機(jī)到達(dá)人員無法達(dá)到的位置，并且從多個(gè)角度測量收集環(huán)境數(shù)據(jù)。而無人機(jī)技術(shù)的靈活性也意味著可以在較大的測繪范圍內(nèi)按照需求分區(qū)域測量，得出更完整、更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

2.3 信息處理高效

傳統(tǒng)的測繪工程測量技術(shù)，在收集到各類環(huán)境信息數(shù)據(jù)之后，還需要通過人工分析，效率極低。無人機(jī)遙感技術(shù)在檢測到所需數(shù)據(jù)之后會(huì)實(shí)時(shí)上傳，而另一端技術(shù)人員可以利用成熟的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再按照使用要求進(jìn)行分析。顯然，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)、同步性更佳的無人機(jī)遙感技術(shù)對信息處理的效率更高。

3 無人機(jī)技術(shù)在地形圖測繪工作中的應(yīng)用

在實(shí)際的測繪過程當(dāng)中，相關(guān)人員利用控制系統(tǒng)控制無人機(jī)，借助預(yù)覽子系統(tǒng)能夠收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，提前的進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，將整合后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，能夠有效地提高測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在實(shí)際的測量過程當(dāng)中，還需要借助不同的測量軟件來進(jìn)行測量。比如說，在實(shí)際的測量過程當(dāng)中需要利用POS或GPS技術(shù)，這兩項(xiàng)技術(shù)能夠隨時(shí)隨地的將無人機(jī)所獲得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時(shí)利用所獲得到的數(shù)據(jù)建模，并且將數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，進(jìn)行自動(dòng)定向處理，這樣能夠?yàn)楹罄m(xù)的工作奠定良好的基礎(chǔ)。對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，可以通過無人機(jī)技術(shù)的定向功能對所獲得的影像進(jìn)行識別和修正，就能夠得到更加準(zhǔn)確的拍攝影像。在實(shí)際的地形圖測量過程當(dāng)中，通過無人機(jī)技術(shù)能夠自動(dòng)的提取定向點(diǎn)對已經(jīng)測量完成的地形圖進(jìn)行校定，也能夠?qū)σ呀?jīng)測量完的地形圖進(jìn)行自動(dòng)的檢查。在校定和檢查的過程當(dāng)中，如果發(fā)現(xiàn)定向點(diǎn)的分布存在偏差，或者是定向點(diǎn)的數(shù)量出現(xiàn)了問題，需要及時(shí)的進(jìn)行重新測定，這樣才能夠保證最終的地形圖繪制的準(zhǔn)確性。最后通過平差點(diǎn)對整體的地形圖進(jìn)行計(jì)算，也能夠進(jìn)一步的確定地形圖繪制精度。

4 提高無人機(jī)地形測繪質(zhì)量的具體措施

4.1 提高航測測量資料的質(zhì)量

為保證航測測量資料的質(zhì)量，首先必須根據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)和要求建設(shè)符合要求的飛行平臺(tái)，其次明確測繪工藝，重點(diǎn)分析具體飛行特征，然后選擇三角測量技術(shù)對存在的問題可進(jìn)行有效修復(fù)，保證目標(biāo)測量區(qū)域的測繪精確度和飛行的安全性。此外，利用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)來獲得相關(guān)影像資料時(shí)，在操作過程中必須保證勻速飛行，控制好飛行的速度，保證所獲得的資料信息的準(zhǔn)確有效，及時(shí)對可能影響影像資料清晰度和準(zhǔn)確性的問題進(jìn)行改正。

4.2 保持航測精度

無人機(jī)測繪技術(shù)不僅實(shí)際獲得的成像有著較高的清晰度，精度也能夠得到保證，同時(shí)還能打破原本惡劣環(huán)境的限制，滿足測繪工作的實(shí)際需求。為了能夠?qū)⑵渥饔萌堪l(fā)揮出來，企業(yè)需要對測繪人員展開培養(yǎng)，促使其整體水平有所提升，通過合理引導(dǎo)，促使其掌握相關(guān)基礎(chǔ)操作方式，懂得如何進(jìn)行合理使用，進(jìn)而確保航測的精確性能夠達(dá)標(biāo)。系統(tǒng)建模主要依靠系統(tǒng)的運(yùn)算能力及系統(tǒng)內(nèi)置的GPS準(zhǔn)確度來控制，GPS越精確，能夠給予無人機(jī)更好的自定位，由此進(jìn)行的三角測量定位能夠更加準(zhǔn)確，然后通過快速準(zhǔn)確的運(yùn)算計(jì)算出拍攝圖片的每個(gè)點(diǎn)的位置和距離，增加航測精度。

4.3 測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量的控制

對于測量中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行合理有效的控制，并進(jìn)行多次測量和計(jì)算，對于數(shù)據(jù)模糊無法界定的情況應(yīng)重新測量并計(jì)算，才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如房產(chǎn)工程測繪時(shí)，要對分?jǐn)偯娣e進(jìn)行多次測量和計(jì)算，控制好測量誤差，并在計(jì)算處理時(shí)采用計(jì)算機(jī)先進(jìn)軟件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)測量質(zhì)量問題，保證數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確科學(xué)。

結(jié)束語：綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)越來越成熟，也得到了更大范圍的使用，目前我國各行各業(yè)，都應(yīng)用到了無人機(jī)技術(shù)。目前，我國在一些地理空間的測繪計(jì)算工作當(dāng)中都利用了無人機(jī)技術(shù)來進(jìn)行，不僅能夠提高測繪工作的精度，也能夠提高測繪工作的工作效率。在這一過程當(dāng)中，利用無人機(jī)技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)也能夠?yàn)楹罄m(xù)的工作奠定良好的基礎(chǔ)，從而發(fā)揮出數(shù)據(jù)的作用和價(jià)值。隨著我國社會(huì)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，在未來我國無人機(jī)測繪技術(shù)也要得到進(jìn)一步的提升和進(jìn)步，需要研究人員對該技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)的研究和更新，這樣才能夠滿足我國測繪工作的需求，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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