研究無人機(jī)技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

段愛民 馬慶偉 張民

山東省地礦工程勘察院 山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代社會(huì)的發(fā)展變遷，盡管當(dāng)前測繪工程的新技術(shù)工藝發(fā)展并不是很完善，但總體而言我國的各種工程建設(shè)事業(yè)也獲得了飛速發(fā)展。技術(shù)的更新?lián)Q代，使得工程測繪行業(yè)發(fā)展日漸壯大；測繪新技術(shù)的使用改變了工程測量誤差大、耗時(shí)長的舊態(tài)，使得工程測繪變得更加精準(zhǔn)和高效。就當(dāng)前國家現(xiàn)狀而言，測繪工程建設(shè)面臨著眾多的困難，主要包括基礎(chǔ)搭建、物理應(yīng)用、系統(tǒng)建設(shè)、耗資巨大等?？傊?，個(gè)人認(rèn)為國家工程建設(shè)行業(yè)應(yīng)該重視系統(tǒng)性的工程測繪作業(yè)，不斷對(duì)工程測量中測繪新技術(shù)進(jìn)行完善創(chuàng)新。

1 無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無人機(jī)技術(shù)主要是利用各種無線設(shè)備針對(duì)飛行器進(jìn)行控制，獲取更多的信息資料。無人機(jī)技術(shù)的主要內(nèi)容是無人機(jī)飛行器平臺(tái)設(shè)備、高分辨率的數(shù)碼傳感器設(shè)備、GPS定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)。無人機(jī)技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS技術(shù)、信息通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)進(jìn)行了融合，改變了傳統(tǒng)地面測繪信息采集中遇到的問題，現(xiàn)已在很多領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用[1]。

2 測繪工程測量中無人機(jī)遙感技術(shù)具體應(yīng)用方法

2.1 無人機(jī)遙感技術(shù)在低空作業(yè)中的應(yīng)用

由于測量及繪圖工作涉及的區(qū)域多為低云層、低能見度、高海拔以及無人機(jī)起飛著陸條件比較差的山區(qū)，因此測量及繪圖工作的內(nèi)容是比較繁雜的。低云層的測量以及繪圖工作可以進(jìn)一步結(jié)合遙感技術(shù)來完成航拍攝影任務(wù)，進(jìn)而精確獲取相應(yīng)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。其中，應(yīng)用遙感技術(shù)可以發(fā)揮出技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值，得到精確的數(shù)據(jù)記錄，完成所需的繪圖目標(biāo)。當(dāng)然，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值不僅僅體現(xiàn)在此方面，其還能有效處理緊急情況，在特定工作空間中提升測量人員的應(yīng)對(duì)能力，使測量人員能夠在低空作業(yè)時(shí)快速完成測量及繪圖工作。還應(yīng)在原有的無人機(jī)低空航測系統(tǒng)中開發(fā)更多功能，進(jìn)一步優(yōu)化與創(chuàng)新無人機(jī)中的特有飛行檢查系統(tǒng)及低空數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)，以此校正軟件以及圖片，達(dá)成科學(xué)合理的覆蓋關(guān)系。借助機(jī)械變形雖然可以改善無人機(jī)低空航測系統(tǒng)中的廣角相機(jī)的自穩(wěn)定功能，但面對(duì)不斷提高的自動(dòng)控制需求，仍需要進(jìn)一步提高測繪工程測量中的測量及測繪技術(shù)。對(duì)于越發(fā)復(fù)雜的無人機(jī)低空航測系統(tǒng)，勢必要通過計(jì)算機(jī)軟件來達(dá)成最大化自動(dòng)控制的目的，以此實(shí)現(xiàn)精確處理，生成精準(zhǔn)度、清晰度高、分辨率高的記錄數(shù)據(jù)。

2.2 在復(fù)雜地區(qū)引用無人機(jī)遙感技術(shù)

在地質(zhì)條件較差的目標(biāo)地區(qū)，常規(guī)測繪技術(shù)難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性也難以保證，測繪工程面臨著環(huán)境惡劣、形勢復(fù)雜的挑戰(zhàn)，采用無人機(jī)遙感技術(shù)可以很好地解決這些問題。與此同時(shí)，無人機(jī)還具有非常突出的低空測量能力，能夠適應(yīng)多種測繪需求，不受目標(biāo)區(qū)地形地貌的影響。雖然無人機(jī)本身的性能非常突出，但它在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用還是有一定的難度，所以說我們要注意以下幾點(diǎn)。首先，在使用無人機(jī)進(jìn)行復(fù)雜條件下的低空測量時(shí)，工作人員應(yīng)采取措施做好無人機(jī)的保護(hù)工作，以避免無人機(jī)意外損壞等問題，確保測繪工程的順利完成。其次，應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)，工作人員應(yīng)不斷地對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行更新，以確保無人機(jī)遙感技術(shù)始終具有很強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性[2]。

2.3 無人機(jī)遙感技術(shù)在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用

一切計(jì)劃的實(shí)施都不可避免受到地理?xiàng)l件的限制，導(dǎo)致其效果大打折扣。如航空攝影技術(shù)，尤其在山峰較高或較深的云層中，應(yīng)用傳統(tǒng)的航空攝影測量技術(shù)不能精準(zhǔn)并全面地捕捉地理信息。而應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)就可以不用受到地理?xiàng)l件的限制，精確并全面地捕捉各點(diǎn)的地理信息。通過低空無人機(jī)測繪技術(shù)的實(shí)際測量，可進(jìn)一步提升測繪項(xiàng)目的質(zhì)量。無人機(jī)遙感技術(shù)融合遠(yuǎn)程感知技術(shù)，能夠進(jìn)一步獲取圖像數(shù)據(jù)。將無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到城市規(guī)劃、實(shí)際移動(dòng)及自然資源的開發(fā)中，可充分發(fā)揮無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制。同時(shí)，隨著測量技術(shù)的不斷進(jìn)步，借助無人機(jī)測繪技術(shù)測量地形復(fù)雜的區(qū)域，可使獲取的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，其測繪范圍也更廣。因此，應(yīng)全方位提升測量技術(shù)的服務(wù)能力，進(jìn)一步達(dá)成降低測量成本的目的。

2.4 無人機(jī)拍攝數(shù)據(jù)的處理

信息與影像采集結(jié)束后，還要對(duì)傳送回來的情報(bào)進(jìn)行分析，作為工程上的參考，在這一過程中無人機(jī)遙感技術(shù)同樣可以發(fā)揮不可替代的作用，在保證情報(bào)處理效率的同時(shí)，提高情報(bào)處理的質(zhì)量。從以往測繪工程測量技術(shù)中可以看出，采用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行測繪時(shí)，信息處理基本上都是由工作人員完成，在浪費(fèi)了大量時(shí)間的情況下，精度沒有得到保證，明顯不利于測量工作的順利完成，而采用以科技進(jìn)步為基礎(chǔ)的無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行信息處理，可以有效避免這一問題。舉例來說，當(dāng)前測繪工程測量對(duì)象中最常見的是礦山測量，采用無人駕駛飛機(jī)遙感技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行測量，可以有效地完成數(shù)據(jù)采集和拍攝數(shù)據(jù)的后期處理，給工作人員帶來更多的方便。此外，無人機(jī)遙感技術(shù)與工程測量相結(jié)合，工作人員還可以根據(jù)被測對(duì)象的實(shí)際特征和業(yè)主的需要，調(diào)整測量方案，確保測量結(jié)果具有針對(duì)性。通過實(shí)踐對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)遙感技術(shù)拍攝的數(shù)據(jù)處理精度較高，不容易發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失等問題，這樣既能提高測量效率，又能避免不必要的資金浪費(fèi)，這是無人機(jī)遙感技術(shù)的一大優(yōu)勢[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，為了保證測繪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，技術(shù)人員需要引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)，不僅要明確無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，還需要強(qiáng)化自身的無人機(jī)操作技術(shù)水平，掌握無人機(jī)技術(shù)的測繪原理、注意事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)技術(shù)在測繪中的充分應(yīng)用，這樣才能夠獲取準(zhǔn)確的測繪結(jié)果，確保后續(xù)工作的有序進(jìn)行，為測繪行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供保障。