測繪工程測量中無人機遙感技術的運用

胡廣

摘要：無人機遙感技術的運用為測繪工程創(chuàng)造了一個全新的時代，不僅實現(xiàn)了測繪數(shù)據(jù)的高效采集，還提升了測繪效率，降低了測繪成本，保障了測繪數(shù)據(jù)的精準度。文章對測繪工程測量中無人機遙感技術的運用進行了研究，以期為測繪工程測量工作的實施提供參考。

關鍵詞：測繪工程測量;無人機遙感技術;科學運用

1無人機遙感技術綜述

無人機遙感技術是指利用無人機搭載遙感傳感器，結合遙測遙控技術、邊緣計算機技術、無線通信技術、GPS定位技術以及GIS地理信息技術，在獲取工程影像數(shù)據(jù)的基礎上對影像進行同步傳輸，并完成影像數(shù)據(jù)處理、建模、分析。也就是說，無人機遙感技術借助較先進的機器、駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、GPS技術等，可對工程測繪測量工作進行空間遙感信息的自動化、智能化、專用化獲取。

無人機遙感技術主要包含數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人飛行器平臺、GPS導航定位系統(tǒng)、數(shù)碼傳感器等。其測繪工作原理是：地面控制站根據(jù)具體的測繪需求和實際工況選擇恰當?shù)臒o人機，借助搭載的傳感器和高清攝像機，在設定好的無人機航線上做好無人機姿態(tài)穩(wěn)定控制、飛行軌跡控制和任務管理控制等，從而實現(xiàn)對地物的測量。無人機遙感技術憑借機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢，成為測繪工程測量中較為理想的實際應用技術。

2無人機遙感技術在測繪工程測量中運用的優(yōu)缺點

2.1無人機遙感技術的優(yōu)點

1）響應速度快。在測繪工程測量中，無人機遙感技術具備可低空飛行、起飛所需的準備時間短、起落場地要求較低、測量時間短、受天氣因素影響較小的特點，可以通過輸入任務、搭配的車載系統(tǒng)來獲取相應的測繪結果。面臨突發(fā)性事故時，無人機遙感技術具備響應速度快的優(yōu)點。如：應急部門根據(jù)最新的地形數(shù)據(jù)信息，借助無人機遙感技術可以快速地測量測繪工程，并通過無線傳輸?shù)姆绞綄y繪數(shù)據(jù)及時反饋應急部門，以便及時制定出應對方案，快速地應對和處理突發(fā)性事故。

2）監(jiān)測尺度大。無人機遙感技術的監(jiān)測尺度比較大，能夠有效契合測繪工程測量不斷提升。尤其是對小范圍的物體檢測時，通過運用無人機遙感技術，采用三維形式，可極大地提升測量范圍的伸縮性和可控性，優(yōu)化監(jiān)測結果，擴大工作人員對監(jiān)測對象的觀察范圍。

3）測繪成本低。傳統(tǒng)的實地測繪方式人工成本大，往往會超出項目投資預算，項目開發(fā)的經(jīng)濟性和安全性低。而無人機遙感技術能夠降低人工成本的消耗，提升數(shù)據(jù)的完整性和準確性，有效控制測量設備的耗損，一天就可測繪出數(shù)十平方千米。另外，無人機遙感技術可以通過運用三維仿真模擬技術來確保信息的準確性，其分辨率可以達到0.1-0.5m，比衛(wèi)星成像的分辨率高很多，還可以跟GIS快速集成，具有極強的檢測作用。

2.2無人機遙感技術的不足

無人機遙感技術雖然機體較輕，但在飛行上升時易受風力等因素的影響而出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，導致獲取的影像不夠清晰。此外，普通無人機對各種通訊系統(tǒng)依賴性高，一般通過傳感器傳遞信號來完成各種操作。因此，如果傳感器的精度不高，黑客容易入侵，就無法獲取精度較高的信息和圖像，不能滿足部分大比例尺的測繪需求。

3無人機遙感技術在測繪工程測量中的具體運用

在測繪工程測量中，無人機遙感技術的運用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)收集、圖像采集兩方面。一方面，在收集有關數(shù)據(jù)時，無人機是按照預先設定好的航線進行采集的，并且為了準確獲取相應的坐標系統(tǒng)，技術人員需要借助定位系統(tǒng)，根據(jù)測繪區(qū)域和飛行安全對無人機進行管理、精確定位，從而確保測繪工作的高效實施。要確保數(shù)據(jù)的完整性和準確性，就需要借助二次監(jiān)測，對獲取的測繪資料進行數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的檢驗，以此來提升測繪工作的質(zhì)量和效率。另一方面，在測繪過程中，可借助三維建模等技術對無人機拍攝的影像、圖像進行加工處理，并自行處理不符合要求的數(shù)據(jù)。在具體拍攝過程中，相機可通過采用自動變焦的方式來獲取清晰度更高的圖像。

3.1在工程測繪環(huán)境中的運用

一般情況下，對于環(huán)境較差的工程測繪來說，常規(guī)的傳統(tǒng)航空攝影技術并不能科學應對。無人機體型輕巧，能展開低空飛行，不受起降條件的限制，可以打破傳統(tǒng)航空測繪的局限性，更快地獲取精度較高的航空影像，提升測繪應急保障服務能力。例如在礦山監(jiān)測方面應用無人機遙感技術，可明確礦山生態(tài)情況，可為計算機傳輸很多信息數(shù)據(jù)，并與其他先進遙感技術結合，維護礦山生態(tài)保護工作有序開展，避免礦山生態(tài)保護工作質(zhì)量受到影響。

3.2在測繪數(shù)據(jù)獲取方面的運用

一般情況下，在工程測繪測量中，由于測繪主體不同，數(shù)據(jù)收集模式會產(chǎn)生一定的差別，如：手動采集、自動加密部分。其中，手動采集主要是利用計算機的遠程控制技術來實現(xiàn)。相關工作人員根據(jù)相關的采集需求在基站內(nèi)操作無人機，通過無人機進行選擇，從而獲得工程需要的相關數(shù)據(jù)信息。無人機內(nèi)部控制系統(tǒng)具有預先設置的自我保護機制，在獲取到相關數(shù)據(jù)信息之后，為了確保信息的安全性，自我保護機制對無人機內(nèi)部控制系統(tǒng)主動存儲的數(shù)據(jù)進行加密。相關工作人員需要獲取訪問權限后才能獲取到無人機內(nèi)部的測量信息。

由此可見，在數(shù)據(jù)采集方面，無人機遙感技術在充分考慮工程實際情況的基礎上利用運用測量技術、攝影技術、遙感技術等先進技術進行測量，不但能夠獲取完整的數(shù)據(jù)影像，還能優(yōu)化區(qū)域網(wǎng)中的相關信息，切實保證測繪信息的合理性和準確性，進而輸出標準化的數(shù)據(jù)格式。

3.3在測繪數(shù)據(jù)處理方面的運用

無人機體積較小，搭載的數(shù)碼相機在進行排列的時候會存在一定的不規(guī)則性，在無人機俯沖、轉(zhuǎn)彎過程中會出現(xiàn)圖像疊加的問題。因此，在實際測繪工作中，應及時調(diào)整相機的參數(shù)和焦距，通過科學合理地控制無人機的運行角度、改變圖形的拍攝效果來避免圖像模糊變形，確保圖像數(shù)據(jù)信息的精準性，提升無人機的工作效率。例如有些項目測量區(qū)域植被茂盛，在實際測繪過程中可以采取做好數(shù)據(jù)濾波去除影響測量數(shù)據(jù)中點云的措施;也可以將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格數(shù)據(jù)，使用IidarModel模板實現(xiàn)濾波操作，配合Raster軟件獲得測區(qū)地面模型。

3.4在低空作業(yè)、特殊目標獲取方面的運用

目前，無人機遙感技術在測繪工程測量中的運用越來越廣泛，尤其在低空作業(yè)方面發(fā)揮的作用越來越大。航拍自動化發(fā)展更加完善，與之相配套的數(shù)據(jù)處理軟件不僅能提升無人機的自動化水平，還能提升無人機操作的靈活性，為無人機遙感技術提供更多技術支持，以更好地實現(xiàn)圖像的捕捉和拍攝。如：較大比例尺的測圖工作是無人機飛艇低空航測系統(tǒng)項目中最主要的成果。另外，無人機遙感技術具備自動檢驗功能的組合特寬角低空數(shù)據(jù)相機系統(tǒng)，此系統(tǒng)運用科學的軟件可以展開進一步的校驗，從而最大程度地避免獲取到的數(shù)據(jù)由于機械變形造成誤差。同時，此系統(tǒng)創(chuàng)造性地利用邊緣現(xiàn)場補償相機姿態(tài)角度提升精度的方法，極大地減輕了成像系統(tǒng)的整體重量，科學替代了三軸云臺。另外，在特殊目標獲取方面，無人機遙感技術獲取數(shù)據(jù)信息更加準確，精度更高，位置更準，能夠?qū)崿F(xiàn)測量目的的同時大幅節(jié)省人力物力。

4結語

綜上所述，作為先進測繪技術之一的無人機遙感技術在工程測繪測量領域中發(fā)揮著重要作用，為工程的有效開展奠定基礎，不僅降低測繪成本、提升測繪效率，還能使測繪數(shù)據(jù)更加準確全面，確保工程測繪效果。

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