淺談無人機航攝技術(shù)在工程測量測繪中的應(yīng)用

夏志剛

摘 要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展不斷加快，無人機測繪改進了傳統(tǒng)測繪技術(shù)中的弊端，更加適應(yīng)建筑工程測繪中的各項高標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著信息化技術(shù)、自動化技術(shù)的進一步發(fā)展，無人機測繪將與時俱進，繼續(xù)完善和提升，以最大限度地滿足實際需求，促進社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展?；诖?，本文主要分析了無人機航攝技術(shù)在工程測量測繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工程測繪;無人機遙感;測繪技術(shù)

中圖分類號：P237 文獻標(biāo)志碼：A

1無人機攝像技術(shù)的系統(tǒng)組成

無人機攝像技術(shù)是由遙感信息采集系統(tǒng)和遙感信息處理系統(tǒng)組成。遙感信息采集系統(tǒng)包含了無人機遙感平臺、飛行控制系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)。無人機遙感平臺是以裝有航空數(shù)碼相機無人機為空中平臺，結(jié)合慣性測量技術(shù)、通訊技術(shù)和全球定位等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、智能化、專用化快速航空拍攝，達到快速獲得有關(guān)自然環(huán)境、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、地震災(zāi)區(qū)等空間遙感信息和數(shù)據(jù)。飛行控制系統(tǒng)有兩種，一種是由人發(fā)出控制指令的控制系統(tǒng);另一種是由自動飛行控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自行產(chǎn)生控制指令。無人機飛行控制系統(tǒng)是采用人進行控制無人機實際工作指令的控制系統(tǒng)，使用了全球定位系統(tǒng)，可以對信號迅速定位，及時有效地掌握陀螺、加速度計等飛行器實時情況;同時還可以使用數(shù)字化對無人機監(jiān)控，完成定點信息的迅速采集[1]。

2無人機的特性

2.1無人機具備應(yīng)用先進性

無人機在自然災(zāi)害測繪等方面的應(yīng)用主要是以無人機為載體，搭載相機等傳感器設(shè)備，在一定區(qū)域范圍內(nèi)進行測繪等各項工作。相比較傳統(tǒng)測繪而言，其應(yīng)用范圍更廣，成本更低。近年來，3S技術(shù)發(fā)展迅速，推動無人機在飛行、定位、影像快速處理等方面得到快速發(fā)展。

2.2無人機具備應(yīng)用廣泛性

從目前我國發(fā)展現(xiàn)狀來看，無人機在實際應(yīng)用中有很長一段時間主要集中在軍事用途上，比如一些武器的精確打擊、空中偵查、遠程指揮等。隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，在民用領(lǐng)域應(yīng)用也逐漸增多。

2.3無人機具備快速反應(yīng)特性

無人機在實際應(yīng)用中機動頻率快，升降過程中準(zhǔn)備時間短，在惡劣環(huán)境中作業(yè)能力強，不受地面交通影響，可以較快飛抵地質(zhì)災(zāi)害點進行實時監(jiān)控，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害精確定位，在較短時間內(nèi)對地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進行收集、分析、處理和傳送。無人機自動化程度高。

3無人機遙感測繪技術(shù)的優(yōu)勢

3.1確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

現(xiàn)階段，在我國工程測繪中，無人機遙感技術(shù)得到充分利用，可有效確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為工程施工的質(zhì)量提供充分參考。該技術(shù)在應(yīng)用過程中，需在其他技術(shù)的支持下完成測繪作業(yè)，以此提高工程的質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)的真實可靠。同時在實際的測繪過程中，結(jié)合工程的具體情況，可對技術(shù)進行不斷的改進，完善其設(shè)計的內(nèi)容，提高其測繪的速度。

3.2提高測繪效率

無人機遙感技術(shù)的出現(xiàn)對工程測繪具有較為重要的作用，可有效減少工作人員的工作量，打破傳統(tǒng)的人工測繪方式。該技術(shù)的測繪流程較為簡便，充分提高工作人員的工作效率，避免出現(xiàn)較大的失誤，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時，在該技術(shù)的應(yīng)用下，可對工程進行快速測繪，使其能夠盡快地完成有關(guān)作業(yè)，縮短測繪的時間。

3.3降低測繪成本

由于工程中各項流程較為繁瑣，在實際的測繪中難度較大，傳統(tǒng)的人工測繪需使用大量的人力物力，使得工程測繪的成本不斷增加。同時，利用衛(wèi)星以及飛機對信息數(shù)據(jù)進行充分的獲取，其成本仍相對較高。為此，技術(shù)人員不斷加強研究，針對工程測繪，完善技術(shù)的內(nèi)容，通過對無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了工程測繪的經(jīng)濟成本。

4無人機遙感技術(shù)在測繪工程中的具體運用

4.1對地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的測繪

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測是通過運用各種技術(shù)和方法，測量、監(jiān)視地質(zhì)災(zāi)害活動以及各種誘發(fā)因素動態(tài)變化的工作，即通過采集和獲取地質(zhì)災(zāi)害各要素空間關(guān)系及地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的特征、紋理、環(huán)境信息等，基于已有的數(shù)據(jù)資料，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和危害性等進行分析、評價。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測任務(wù)需求，以及無人機測量技術(shù)原理，可以將基于無人機的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析評價三個部分。數(shù)據(jù)獲取部分包括了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測任務(wù)的確定、任務(wù)分析及相關(guān)資料收集、實地勘探、飛行規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計、無人機作業(yè)內(nèi)容。數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)的參數(shù)校正、空中三角測量、三維模型構(gòu)建、正射影像獲取等。數(shù)據(jù)分析評價包括地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測屬性數(shù)據(jù)的獲取，數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，以及基于已有相關(guān)資料信息對地質(zhì)災(zāi)害進行分析和評價等內(nèi)容[2]。

4.2城市規(guī)劃中的使用

在對城市進行規(guī)劃時，需要使用無人機遙感技術(shù)對整體城市的信息和數(shù)據(jù)進行探測和獲取。首先，應(yīng)對測繪的區(qū)域進行像控布設(shè)。一般而言，在進行像控布設(shè)時，需要設(shè)置正方形網(wǎng)格，并設(shè)置像控點。像控點的數(shù)量和精度對于航測的數(shù)據(jù)精確度有較大的影響。因此，在實際的測繪時，應(yīng)根據(jù)無人機的翼型和測量的范圍來對像控點數(shù)量進行設(shè)置。其次，規(guī)劃航線和區(qū)域。在對城市進行規(guī)劃時，應(yīng)該明確想要測量的區(qū)域，以及測繪的重點區(qū)域，根據(jù)實際的需求和無人機飛行的特點等來對飛行航線進行測量，使其測繪的結(jié)果滿足測繪單位的實際需求。最后，處理影像數(shù)據(jù)。由于無人機中安裝的照相機在對環(huán)境進行拍攝時，可能會受到光的影響，導(dǎo)致圖像中存在光學(xué)畸變的現(xiàn)象，使得實際的測量數(shù)值和圖像不符合，出現(xiàn)一定的誤差。在對城市進行拍攝時，需要對拍攝角度和拍攝空間等進行合理的設(shè)置，通過后期的數(shù)據(jù)處理，對圖像進行格式轉(zhuǎn)換，并使用有關(guān)的幾何模型等對圖像進行校正[3]。

4.3大比例尺中的測繪

在對地形空間較大的區(qū)域，如農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)區(qū)等大比例尺區(qū)域的測繪中，需要測繪單位對區(qū)域內(nèi)的地形和影像等數(shù)據(jù)進行測量，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。使用無人機遙感技術(shù)能夠?qū)Σ煌h(huán)境中的地理空間數(shù)據(jù)進行測繪，在短時間內(nèi)能夠完成整片區(qū)域內(nèi)的信息和測繪重點的數(shù)據(jù)獲取。在實際的測繪時，無人機需根據(jù)指定的飛行航線和設(shè)計要求執(zhí)行，以保證飛行的穩(wěn)定度和數(shù)據(jù)的全面性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程師的具體需求進行調(diào)整，使其能夠滿足飛行需求和圖像獲取條件。使用專業(yè)的軟件和信息處理系統(tǒng)，在地圖和導(dǎo)航的支持下，對整體的航拍過程進行控制，保證數(shù)據(jù)能夠符合要求。

4.4在地質(zhì)測量中的應(yīng)用

地質(zhì)測量工作中，通常以探槽、鉆探的方式對局部的表土掩蓋地層進行揭露，或采用地面電法對地層界線、煤層露頭線和主要構(gòu)造線進行控制，以保證測量的精度符合有關(guān)規(guī)定的要求?，F(xiàn)已普遍采用無人機航空攝影地質(zhì)測量，即利用航空攝影影像先通過室內(nèi)解譯和一定的地面檢查驗證，再進行室內(nèi)整理成圖，編制成地質(zhì)圖件，繪制斷面圖等。利用無人機獲得的影像進行地質(zhì)測量工作效率高，劃分地層、解釋構(gòu)造等較常規(guī)方法有明顯的優(yōu)勢，有利于提高地質(zhì)圖的精度[4]。

結(jié)束語

近年來，我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，逐漸加大了對工程測繪的研究。為了確保工程質(zhì)量，不斷加強對技術(shù)的使用，采用無人機遙感測繪技術(shù)，實現(xiàn)自動化操作，利用智能控制，對工程的整體進行有效的檢測，可有效確保測繪數(shù)據(jù)的精確性，提高工作人員的測繪效率，并降低工程的測繪成本。

參考文獻：

[1]馮曉平.測繪工程測量中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2020，49（8）：71，83.

[2]徐勇，徐小芳，田劍.測繪工程測量中無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020，5（8）：117-118.

[3]白玉靈.淺談無人機遙感測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020（2）：7.