無人機遙感技術(shù)在測繪工程中的有效應用

樊 星

河南省周口市項城市自然資源和規(guī)劃局 河南 周口 466200

科學技術(shù)的發(fā)展為無人機遙感技術(shù)的推廣與應用提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)，能夠有效提高測繪工程的精確度。通過利用無人機遙感技術(shù)可以對勘察對象進行全面的勘測，給各項工程的建設(shè)提供可靠的參考數(shù)據(jù)[1]。但是目前在應用的過程中，此項技術(shù)還有很多限制性因素，使其不能夠得到比較有效的應用。

一、無人機遙感技術(shù)的含義與應用現(xiàn)狀

無人機遙感技術(shù)是借助信息技術(shù)、無人駕駛技術(shù)、衛(wèi)星定位、GPS定位、測量遙感技術(shù)等來擴大工程測量范圍、提高測量精確度的技術(shù)，是一種高度集成的測量技術(shù)[2]。通過合理運用此項技術(shù)，能夠有對不同的空間進行遙感測量與處理，能夠為監(jiān)測地震災區(qū)、國土資源利用、自然環(huán)境監(jiān)測提供可靠數(shù)據(jù)并建立模型，對于現(xiàn)代的工程測量具有著重要的現(xiàn)實意義。

近些年來，低空遙感技術(shù)的到了長做的發(fā)展，通過搭載數(shù)碼相機和自動導航技術(shù)，使其能夠在低空區(qū)域進行拍攝，獲取有效的地理信息數(shù)據(jù)，具有很強的靈活性和精確度。為我國建設(shè)數(shù)字城市、應急救災、環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)災害監(jiān)測等工作中都有十分突出的貢獻[3]。但是，其自身還具有一些局限性，主要表現(xiàn)在兩方面，一是由于其自身的接受信號設(shè)備的接收能力有限，所以容易被外界的因素所干擾，尤其是在在惡劣的天氣的影響下，測量數(shù)據(jù)的精確度有待提高；第二，完成了測量數(shù)據(jù)的工作以后沒有辦法及時進行分類與整理，也沒有計算功能，處理數(shù)據(jù)的效率較低，限制了工程圖紙的繪制。

二、無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢

（一）操作簡便

無人機遙感技術(shù)通過與其他的系統(tǒng)軟件進行組合可以進行多種工作，而且在操作方面比較簡單容易上手，操作人員經(jīng)過短期的訓練就能夠?qū)ζ溥M行準確的操作，執(zhí)行多種測繪任務[4]。在對實地進行勘測時，很多區(qū)域由于地形、地質(zhì)、水文等自然環(huán)境的影響，給人力測量帶來了很大的困難，通過人力去執(zhí)行測繪任務比價危險，而且不能保證測量的精確性和全面性，這是就可以使用無人機遙感技術(shù)來進行測繪。操作人員通過控制無人機來對測繪區(qū)域的結(jié)構(gòu)進行測量，并得到精準全面的數(shù)據(jù)，在操作方面具有很大的應用價值。

（二）監(jiān)測范圍廣、分辨率高

無人機利用航高差距不僅能夠?qū)臻g位置較低的區(qū)域進行監(jiān)測，也能夠?qū)^高的局域進行監(jiān)測，大大拓展了監(jiān)測的范圍。比如運用多架無人機開展多次測量工作，對大面積的區(qū)域進行測量，還可以使用單個或者組合的無人機對小范圍或者低空區(qū)域進行測量等[5]。無人機再執(zhí)行工程測量的任務是可以憑借自身搭載的攝影設(shè)備、數(shù)碼設(shè)備，對監(jiān)測區(qū)域進行垂直、水平、傾斜等多方位多角度的拍攝，從而保證測量的精度。同時也可以對測量對象進行多尺度的拍攝，這樣能夠有效解決目標被建筑物遮擋而無法測量的問題，解決了傳統(tǒng)測量技術(shù)角度單一的問題，給測繪工作提供了大量可靠的數(shù)據(jù)支持。

（三）機動靈活、穩(wěn)定性強

無人機和航拍飛機對比起來，其自身的體積比較小，而且升空所需要的時間也較少，不用建設(shè)升降場地，所以其靈活性是十分高的。遙感的操作系統(tǒng)可以跟隨科學技術(shù)的發(fā)展進行快速的更新?lián)Q代，其自身所需要的成本也非常少。測量人員可以在進行測量作業(yè)之前制定好無人機的飛行路線以及任務，讓無人機根據(jù)既定的路線完成相應的任務，收集大量的測繪工程數(shù)據(jù)[6]。除此之外，無人機遙感測量技術(shù)的穩(wěn)定性比較強，可以完成高強度的拍攝、測量任務，并且保證測繪數(shù)據(jù)的精確性。因為無人機不需要承擔人的重量，所以在同樣的能源配給下能夠飛得更遠，沒有人體重量因素的影響，無人機的穩(wěn)定性也得到了更大程度的保證，能夠?qū)⒏叨瓤刂圃?0米以內(nèi)，確保測量數(shù)據(jù)的精確度。

（四）經(jīng)濟性強

無人機的系統(tǒng)構(gòu)造比較簡單，通常造價也比較低。無人機的操作比較簡單，所以只要經(jīng)過短期的學習培訓就能夠習得操作知識，考取駕照，快速上崗，省去了大量的培訓費用，節(jié)約了部分資金[7]。無人機的制作中運用了大量的碳纖維復合材料，總體質(zhì)量比較輕，所以在后期進行維修和養(yǎng)護時也比較方便，不需要投入太多的維修養(yǎng)護資金。無人機對所搭載的影像設(shè)備和硬件處理配置的要求較低，所以進行數(shù)據(jù)處理也不需要大量的資金，特別是和傳統(tǒng)航拍相比具有非常強的經(jīng)濟性，具有很強的應用優(yōu)勢。

（五）安全可靠

遙感技術(shù)可以把各種技術(shù)有效的結(jié)合起來，給工程測量提供了大量可靠的數(shù)據(jù)，提高了工程建設(shè)和測量的安全性[8]。遙感技術(shù)把無人機技術(shù)、攝影攝像、遙感技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合起來，促進了技術(shù)的集成與融合，在執(zhí)行的過程中無需人力親自到實地進行測量，在給測量工程提供可靠數(shù)據(jù)的同時，也保證了測量人員的人身安全，促進測量工作的安全有序進行。遙感技術(shù)還可以通過對所收集的數(shù)據(jù)進行快速的處理與分析，進而提高測量工程的效率和工作質(zhì)量。

三、測繪工程中無人機遙感技術(shù)的有效應用

（一）航空拍攝

通過給無人機配備相應的拍攝設(shè)備，進而進行精準的航空拍攝。在進行航空拍攝時，一般會搭配激光掃描儀或者是輕型的光學相機，也會運用到其他的一些拍攝設(shè)備，完成對圖像的掃描、拍攝和存儲。也可以搭載一些其他的圖像處理技術(shù)，在完成拍攝的同時，進行簡單的處理。在低空的航拍中，遙感技術(shù)能夠運用CCD數(shù)碼相機對目標進行十分詳細的拍攝，能夠執(zhí)行大量、反復的拍攝任務，同時也可以避開遮擋物進行拍攝，具有很強的智能化特征。在當前的城市規(guī)劃中，為了對城市的布局進行研究與分析，大量運用到了航空拍攝，其收集的圖像與數(shù)據(jù)資料為城市的規(guī)劃建設(shè)提供了良好的支持。

（二）數(shù)據(jù)采集與處理

在工程測繪中，測繪人員通過給無人機設(shè)定飛行路線讓無人機自動完成數(shù)據(jù)收集工作，并且完成數(shù)據(jù)的初步處理。在遙感技術(shù)的應用中可以通過以下三個手段來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準收集。第一，手動和自動聯(lián)合的模式，對無人機進行控制，實時對數(shù)據(jù)進行分析，及時改變信息獲取方式，進而提高獲取數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量。第二，通過反復測量的方式來提高數(shù)據(jù)的準確性，也就是在進行第一次測量以后，技術(shù)人員分解航行的路線，然后進行第二次測量，保證監(jiān)測圖像的完整性、精確性和分辨率。第三，做好的數(shù)據(jù)監(jiān)測之前的準備工作。技術(shù)人員要加強對無人機所獲數(shù)據(jù)的研究與分析，知曉無人機采集數(shù)據(jù)的特點及規(guī)律，在下一次執(zhí)行測量任務時能夠讓數(shù)據(jù)更加具有精確性。

為了保證所獲數(shù)據(jù)的安全性，無人機遙感技術(shù)會對這些數(shù)據(jù)進行自動存儲與加密，測量人員要想獲得數(shù)據(jù)，就需要獲得訪問的權(quán)限，通過遙感技術(shù)的加密處理技術(shù)，大大提高了數(shù)據(jù)的安全性。除此之外，遙感技術(shù)還具有很多其他方面的數(shù)據(jù)處理能力，比如可以收集礦山的整體面積以及污染及其治理結(jié)果，對這些數(shù)據(jù)進行整合，為后期的整治工作提供有效依據(jù)。

（三）處理突發(fā)事件

無人機遙感技術(shù)通過運用通信技術(shù)、定位技術(shù)、無人駕駛等技術(shù)，可以有效應對一些突發(fā)事件。我國是一個地震頻發(fā)的國家，地震發(fā)生之后，當?shù)氐牡乩憝h(huán)境發(fā)生了很大的情況，為了保證人員的安全，及時獲取地震區(qū)域的相關(guān)信息，可以借助遙感技術(shù)的圖像技術(shù)，完成地震區(qū)域的資料搜集。同樣，這項技術(shù)也可以運用于對其他自然災害的監(jiān)測，對災害的詳細情況進行全面的了解，及時掌握受災情況，為救災工作提供數(shù)據(jù)支持。

四、結(jié)束語

由此可以看出，無人機遙感技術(shù)有著十分強的應用前景，基于其自身操作簡便、監(jiān)測范圍廣、分辨率高、機動靈活、穩(wěn)定性強、經(jīng)濟性強、安全可靠等優(yōu)勢，必將得到更大范圍的應用。所以在測繪工程中需要加強對無人機遙感技術(shù)的研究，不斷提升遙感技術(shù)的功能，讓其在航空拍攝、數(shù)據(jù)采集與處理、處理突發(fā)事件等工程測量工作中發(fā)揮好自身的作用，保證測量工作的安全、穩(wěn)定、有效進行。