無(wú)人機(jī)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

胡軍

（湖南中圖通地理遙感信息服務(wù)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

近幾十年來(lái)，我國(guó)工程建設(shè)取得了較好的成就，這也是源于科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，其中無(wú)人機(jī)在工程測(cè)量中的使用更是受到工程行業(yè)的重視。無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)可以在最短的時(shí)間內(nèi)做出更加精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，傳統(tǒng)的工程測(cè)量將會(huì)被無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)所取代，并成為未來(lái)工程測(cè)量中必不可少的技術(shù)支撐。

一、無(wú)人機(jī)技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)是一種機(jī)上無(wú)人駕駛的航空器，由動(dòng)力裝置和導(dǎo)航模塊組成，它可以在一定的范圍內(nèi)通過無(wú)線電控設(shè)備或計(jì)算機(jī)編程自主控制飛行運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著社會(huì)時(shí)代的變遷，大部分地區(qū)的面貌以及發(fā)生了巨大的變化，而無(wú)人機(jī)技術(shù)則是更好地實(shí)現(xiàn)了建設(shè)數(shù)據(jù)工程的要求。無(wú)人機(jī)技術(shù)包括無(wú)駕駛?cè)藛T的飛行器技術(shù)，通信技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)和遙感技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的綜合運(yùn)用，目前被廣泛運(yùn)用到自理信息測(cè)繪和測(cè)量中，并且已經(jīng)成為未來(lái)遙感技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)目標(biāo)。

二、無(wú)人機(jī)在測(cè)量工程中的優(yōu)勢(shì)

（一）操作簡(jiǎn)單化

無(wú)人機(jī)可以應(yīng)用在不同地區(qū)，相比較傳統(tǒng)的飛機(jī)搭載攝像機(jī)作業(yè)來(lái)看，無(wú)人機(jī)無(wú)論在飛行技術(shù)還是作業(yè)效率方面都更勝一籌，他可以就地起落，節(jié)省空間和時(shí)間，并且無(wú)人機(jī)在工程測(cè)量中的反饋能力很強(qiáng)，另外無(wú)人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用投資較靈活，相對(duì)較低。

（二）適應(yīng)能力強(qiáng)

無(wú)人機(jī)對(duì)于外界環(huán)境的要求較低，其起落高度和飛行速度都可以自行控制。因此可以應(yīng)用各種的工程測(cè)量建設(shè)，以及可以適應(yīng)多種自然天氣的變換，在一定程度保證工程作業(yè)的進(jìn)展，提高工程建設(shè)效率。

（三）高效率測(cè)量

無(wú)人機(jī)測(cè)量的高效率主要體現(xiàn)在其測(cè)量速度和準(zhǔn)確性方面，以及在緊急事件中的應(yīng)對(duì)和處理成效。無(wú)人機(jī)可以在最短的時(shí)間內(nèi)作出工程檢測(cè)區(qū)域的清晰圖像和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，幫助相關(guān)部門做出正確的分析和工程方案，增加安全效益和提升應(yīng)急服務(wù)水平。目前的無(wú)人機(jī)技術(shù)最高可以達(dá)到約2100km2 的測(cè)量范圍，而其影像分辨率控制帶0.1-0.5m 的范圍之內(nèi)，更是高于衛(wèi)星的影像分辨率。總而言之，無(wú)人機(jī)可以在高速度的運(yùn)行中完成更加細(xì)致化的測(cè)量任務(wù)。

（四）宏觀性測(cè)量

無(wú)人機(jī)的測(cè)量范圍較廣，通過利用三維仿真模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)宏觀測(cè)量展示，相關(guān)部門可以通過其呈現(xiàn)的圖像作出工程建設(shè)的決策，提高工程實(shí)施的效率，在工程測(cè)量中，一般會(huì)安排多架無(wú)人機(jī)結(jié)合作業(yè)，針對(duì)大規(guī)模檢測(cè)和小范圍精確，通過無(wú)人機(jī)的配合工作可以實(shí)現(xiàn)上萬(wàn)公頃的檢測(cè)作業(yè)。后期經(jīng)過工作者分析可以獲取大規(guī)模的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并整理出整個(gè)過程區(qū)域的信息。

三、無(wú)人機(jī)航拍在工程測(cè)量中注意事項(xiàng)

（一）航線規(guī)劃

無(wú)人機(jī)的作業(yè)是根據(jù)原有的規(guī)劃進(jìn)行的，因此在上空飛行作業(yè)中必須根據(jù)飛行的范圍開展，保證無(wú)人機(jī)運(yùn)作的效率，避免無(wú)人機(jī)漫無(wú)目的的飛行。其航線的規(guī)劃主要包括測(cè)量地形特點(diǎn)、氣候特點(diǎn)、相機(jī)參數(shù)、作業(yè)范圍和精度要求多個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整，為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須綜合多方面數(shù)據(jù)分析，以便為后期工作做好鋪墊。另外航線規(guī)劃需要進(jìn)行檢查確保其可行性，根據(jù)過程要求設(shè)計(jì)航線的走向，做好可能出現(xiàn)的起落問題評(píng)估。

（二）合理布置控制點(diǎn)

根據(jù)工程區(qū)域的具體情況，合理布置相控點(diǎn)，保證無(wú)人機(jī)在不規(guī)則工程作業(yè)中順利進(jìn)行。結(jié)合空中三角測(cè)量技術(shù)以及地面分辨率等內(nèi)容，將像控點(diǎn)在區(qū)域網(wǎng)基礎(chǔ)上做出規(guī)劃。

四、無(wú)人機(jī)在測(cè)量工程中的實(shí)際應(yīng)用

（一）新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪

近些年來(lái)國(guó)家大力建設(shè)新農(nóng)村，促進(jìn)城市化建設(shè)，并針對(duì)新農(nóng)村建設(shè)需要通過對(duì)水利、電力等多個(gè)方面進(jìn)行測(cè)繪，為整體的規(guī)劃建設(shè)做好評(píng)估，而無(wú)人機(jī)則被大量投入使用，在獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，控制新農(nóng)村建設(shè)工程的開展方面都發(fā)揮了重要的作用。

（二）土石方測(cè)量

無(wú)人機(jī)具有靈活可控的特點(diǎn)，在其固定的飛行高度中，通過計(jì)算可以獲取無(wú)人機(jī)的飛行軌跡，進(jìn)而能夠推算出土石方的高程數(shù)值。將數(shù)據(jù)綜合三維軟件技術(shù)操作可以獲取土石方的測(cè)量情況，具有較高的安全性和準(zhǔn)確性。

（三）地圖形測(cè)繪

無(wú)人機(jī)在地圖形測(cè)繪中的應(yīng)用是最為常見的過程測(cè)量之一，他能夠起到擴(kuò)展攝影技術(shù)的應(yīng)用作用。主要利用無(wú)人機(jī)在規(guī)定的范圍標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，實(shí)施控制無(wú)人機(jī)拍攝地形，通過拍攝的分辨率、重疊率等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行研究分析，而具體的圖像通過矢量化的處理，工作人員在此對(duì)其作出質(zhì)量檢測(cè)，通過DLG的制作促進(jìn)形成系統(tǒng)化的結(jié)論。

（四）體積計(jì)算的測(cè)量應(yīng)用

高強(qiáng)度的靈活性無(wú)人機(jī)技術(shù)，不僅計(jì)算精準(zhǔn)，更具高安全性，除了可以在測(cè)繪工作中發(fā)揮機(jī)制的作用，另外在資源開發(fā)、農(nóng)林牧業(yè)檢測(cè)、體積測(cè)量等方面應(yīng)用廣泛，通過航空拍攝不僅可以做好測(cè)量的作業(yè)，在計(jì)算和評(píng)估方面的應(yīng)用也越來(lái)越全面化。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著各種工程建設(shè)的高質(zhì)量要求，在技術(shù)測(cè)量方面也有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，目前無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到實(shí)際的工程建設(shè)中，其高效精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和簡(jiǎn)便安全的操作更是在工程測(cè)量中發(fā)揮了不可忽視的作用，是值得被推廣和發(fā)展研究的科技需要。