遙感技術在測繪領域中的應用實踐

盛文靜

摘要：隨著社會經濟以及科學技術的不斷發(fā)展，越來越多先進的技術被應用到工程測量與地質勘探中。遙感技術作為工程測繪技術主體之一，利用其高測繪效率和動態(tài)時效性的特點，在測繪工程中發(fā)揮著重要作用?；诖?，本文以遙感技術為中心，分析了該技術的應用現(xiàn)狀，對遙感技術在實際測繪工程中的具體應用以及無人機遙感技術的發(fā)展進行研究探討。

關鍵詞：遙感技術;測繪;無人機;應用

Application of Remote Sensing Technology in Surveying and Mapping

SHENG Wenjing

（Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping， Jinan， Shandong Province， 250001 China）

Abstract： With the continuous development of social economy and science and technology， more and more advanced technologies are applied to engineering survey and geological exploration. As one of the main parts of Engineering Surveying and mapping technology， remote sensing technology plays an important role in surveying and mapping engineering by using its high surveying and mapping efficiency and dynamic timeliness. Based on this， this paper focuses on remote sensing technology， the application status of this technology is analyzed， the application of remote sensing technology in practical surveying and mapping engineering and the development of UAV remote sensing technology are discussed.

Key Words： Remote sensing technology; Surveying and mapping; UAV; Application

1 遙感技術概述

遙感技術是一種利用物體不同波長進行目標物體測量的技術，和其他測繪技術相比，遙感技術不受到地面環(huán)境和天氣氣候因素的影響，所以被廣泛應用在海洋勘察、交通勘測、工程測繪、自然災害勘察等領域。此外，該技術測量獲取數據的速度較快、所需時間較短，且具有一定的可控性能實時反映數據的動態(tài)變化。利用遙感測繪技術可檢測的范圍很廣，獲得的數據更為全面、真實。以地質測繪為例，遙感技術在地質測繪中的應用，環(huán)境適應性較強，能在復雜地質環(huán)境下完成地質勘探工作。而且遙感測繪技術更加注重數據的科學性和真實性，從實際工況出發(fā)，其所受到的人為因素影響很少，可客觀真實地反映所測繪區(qū)域的實際情況。

2 遙感技術在測繪領域中的應用現(xiàn)狀

隨著科學技術的快速發(fā)展，遙感技術的應用范圍不斷拓寬，且積極和其他技術，比如和GPS技術相結合用于礦區(qū)開采環(huán)境污染監(jiān)測，精準定位出現(xiàn)污染的位置并采取動態(tài)化監(jiān)測的方式獲取數據信息，為環(huán)境治理工程提供更加客觀全面的資料。又如和無人機相結合，提高了測繪測量的范圍，使得獲得的數據更加全面和準確，和三維模擬仿真技術相結合可展示更加宏大的情景，數據處理的效率更高、效果更好。但是遙感測繪技術在實際應用主要存在一些問題，比如其用途具有特殊性，所以還沒有得到廣泛認知，在地質測量、工程勘測等領域該技術的應用還存在明顯的不足，傳統(tǒng)的測繪理念使得對該技術的應用不夠重視，遙感技術推廣難度較大。此外，遙感技術的成本較高，所以目前主要被應用在重點部門的科研項目中，其市場還需要進一步拓寬^[1]。

3 遙感技術在實際測繪中的應用

3.1 在地質測量中的應用

以工程項目地質測量為例，地質測量主要是對建筑工程施工區(qū)域的地質條件進行勘察研究，在工程施工前必須做好現(xiàn)場實地勘察，了解工程施工現(xiàn)場具體水文地質、地形地勢等情況。利用遙感技術進行施工區(qū)域范圍內地理信息的勘測，利用電磁波反饋的精確性使獲得的測繪結果真實準確，且具有一定的時效性，滿足動態(tài)實時監(jiān)控的要求。對于采集的數據信息，相關人員通過總結分析以后制成數據報表，這些信息可以作為施工方案制定、緊急預案制定的參考依據。結合計算機制作電子地形圖，并通過三維建模的方式展現(xiàn)出來，幫助相關部門人員提前了解工程最后呈現(xiàn)的模樣，及時發(fā)現(xiàn)施工方案存在問題的地方并及時改正，對于減少后期施工錯誤、降低變更頻率、確保施工的質量具有十分重要的意義。

3.2 在資源勘測中的應用

在節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念下，為使有限的資源得以合理配置和高效利用，通過資源勘探可了解資源分布情況、資源特點以及發(fā)展趨勢等，為資源勘探、開發(fā)等提供數據參考。但是傳統(tǒng)的粗放型的勘察手段，一方面資源勘測不夠全面，對于復雜條件下，比如山體高視線不好、地質結構模糊等地區(qū)的資源勘探效果較差，另一方面勘探需要很長的時間，需要耗費大量時間、人力等，節(jié)能環(huán)保性較差。而采用遙感技術，利用該技術進行礦產資源的勘探，可以直接通過圖像展示和分析為勘探工作提供依據，該技術的使用能在較短的時間內發(fā)現(xiàn)礦點，并通過分析得到資源分布的情況，工作效率較高，能很好地推進后期采礦工作的開展。在資源勘探中，利用無人機遙感技術，在山體較高、起降條件不穩(wěn)、云層較低視線不好的條件下，利用無人機的低空航拍遙感技術，同相機的變焦功能快速鎖定目標，并使用空中三角技術實現(xiàn)對所拍攝圖像的糾正修復，從而能夠有效避免拍攝模糊、拍攝難度大的問題^[2]。

3.3 在地圖制作中的應用

地圖測繪是遙感信息圖像化處理的重要內容，和傳統(tǒng)手繪地圖相比，利用遙感成像技術可真實反映所測繪目標的信息，通過對信息的加工處理，使所測繪目標的形狀、顏色展現(xiàn)出來。在地圖繪制時，分辨率與比例尺是基本單元，且決定了地圖比例是否完整，而分辨率則直接決定制圖的結果。在實際測繪中，要注意三維圖和二維圖之間的區(qū)別和關系轉換，合理提高波段反射頻率以提升遙感地圖制作質量。由于遙感測繪的時效性較強，符合動態(tài)監(jiān)測的要求，不同季節(jié)和氣候下獲得的信息不同，所以繪制的圖像也是一直在發(fā)生變化的，使用常規(guī)的遙感地圖制作需要結合長期檢測結果來獲得周期性變化，從而提高遙感繪圖的準確有效性^[3]。

4 無人機遙感測繪技術的發(fā)展趨勢

近年來，隨著對無人機技術研究，實現(xiàn)了大面積大范圍內的勘測和高分辨率的勘測效果。在未來，隨著無人機技術的成熟，無人機遙感技術將發(fā)揮極大的應用優(yōu)勢，會被廣泛應用在城市工程建設勘測、地質災害勘測、海洋船舶監(jiān)測等領域。

4.1 無人機遙感測繪技術的應用優(yōu)勢及需要解決的問題

無人機遙感測繪靈活快速，且因為無人機體積小、重量輕、無需載人、速度更靈敏，將其應用在測繪中，大大提升了測繪的效率，拓寬了監(jiān)測范圍。其次，在大范圍的監(jiān)測中，根據光譜分析原理對檢測區(qū)域數據進行全面準確采集并分析，通過多次測量與分析提高數據的精確有效性。結合三維仿真展現(xiàn)宏大情景，提高應急處理的準確性。此外，數據處理效率高、分辨率高，將無人機遙感和信息系統(tǒng)結合起來，構建龐大的信息監(jiān)控系統(tǒng)，可進一步提高數據處理的效率，提高數據信息的分辨率。

目前，無人機遙感還需要研究解決的問題有，比如無人機飛行的穩(wěn)定性有待提高，因為其體重輕、體積小，在高空飛行時易受到風力作用影響。其次，傳感器控制受技術限制，無法采用高精度傳感器就不能獲得高精度的信息圖像，不滿足大規(guī)模映射的要求。另外，對通信條件要求較高，這是因為無人機傳感器控制需要保持良好的通信條件，而受通信限制只有準確編碼程序才可確保無人機在高空穩(wěn)定飛行^[4]。

4.2 無人機遙感測繪技術在測繪中的應用實踐

（1）測繪影像資料和相關數據的獲取。無人機遙感在測繪采集時，通過科學的飛行平臺和選取合適的地貌能確保所獲得的影像資料滿足實際測繪工作的需要。采用空中三角測量對攝影全過程進行整合分析，及時發(fā)現(xiàn)測繪中存在的問題并改正，省去了后期數據處理時的麻煩。技術必須全面掌握這些參數資料并進行有效控制，對攝影曝光延遲等進行全方位的控制才能有效提升無人機遙感測繪技術的應用效果，優(yōu)化技術結構。利用無人機遙感不僅能實現(xiàn)數據采集，還能對數據進行分析處理，采用自動化技術進行系統(tǒng)化設計與處理，去除不合格參數，確保測繪數據的真實有效性，確保設備和技術管理的有效性。另外，利用無人機遙感技術實現(xiàn)對項目航線準確有效的整合與處理，從而確保操作流程的完整性以及控制機制的完整性，滿足實際測繪的需要^[5]。（2）在復雜條件中的應用。在一些特殊的復雜條件下，比如云層低、著陸條件不理想、高山遮擋、地空飛行時，無法通過人工測量獲得準確數據，采用無人機遙感，不僅簡化了測繪流程，而且測繪的質量和安全性得到有效提升。將無人機遙感與航空攝影設備相結合，高質量拍攝復雜地形條件下的圖像資料，這些資料能成為救災救援的重要依據。另外，在大型城市建設項目、資源開發(fā)等項目中，也能充分發(fā)揮無人機遙感適應性強的優(yōu)勢。（3）在交通、海洋船舶等工程中的應用。在交通工程建設選址、海洋勘探、船舶航行中，利用無人機遙感技術一方面提高了工程建設與勘探的穩(wěn)定，另外一方面對于海洋航行、航海洋資源勘探、鐵路和橋梁等復雜交通工程而言，采用無人機遙感技術可降低開發(fā)的難度，提升測繪數據的有效性和科學性，同時也降低了測繪的風險系數。

5 提高遙感技術測繪效率和效果的措施

5.1 發(fā)揮遙感技術的測繪優(yōu)勢

遙感技術和傳統(tǒng)測繪技術相比，不僅測繪范圍廣，能全面了解所測繪區(qū)域的實際情況，而且能進行全天候全方位動態(tài)監(jiān)測，與GPS技術相結合實現(xiàn)全天候導航、定位和實時監(jiān)測，能獲得動態(tài)全面的數據與畫面，為工程勘測、環(huán)境污染防治等提供可靠依據。此外還具有受外界影響小、誤差小的優(yōu)勢。為此，在實際測繪中，應高效發(fā)揮該技術的應用優(yōu)勢，精確定位測量目標位置，獲得全面真實的測繪數據。

5.2 加強對遙感技術的深度研究，拓寬其應用領域

為進一步拓展遙感技術的應用范圍，應深入研究該技術，尤其要注重對該技術測量精確度的提升。在相關政策和制度的推動下，開展示范性工程，利用該技術對傳統(tǒng)測繪工程進行改造，推動遙感技術和測繪工程的發(fā)展，不僅發(fā)揮了遙感技術在測繪中的價值，而且也能在實踐研究中及時發(fā)現(xiàn)該技術的弊端，推動遙感技術的發(fā)展完善。此外，加大資金的投入，這是遙感技術得以實現(xiàn)深度研究和進一步發(fā)展的基礎物質保障。

5.3 大力推廣遙感技術，加大普及和宣傳

鑒于當前在不少測繪項目中，受傳統(tǒng)測繪理念的限制，對于遙感技術的認識程度不夠深，該技術的應用范圍還有待進一步拓寬。宣傳該技術的應用優(yōu)勢，比如適應各種復雜地形勘探，能實現(xiàn)對火災、氣象災害等過程的實時監(jiān)測、獲得動態(tài)數據，從而為構建防御體系提供可靠依據等，通過宣傳使人們意識到該技術在測繪領域的重要作用，提高其普及程度。相關人員應從降低遙感技術應用成本的角度出發(fā)，通過降低遙感技術測繪費用來吸引各行各業(yè)加大對測繪技術的應用^[6]。此外，不斷提升遙感技術的空間分辨率，早期遙感技術受分辨率的限制使得只能用在宏觀監(jiān)測和重要環(huán)境項目監(jiān)測中，但隨著科學技術的進步，遙感技術分辨率的提升，該技術和地質符合程度也越來越高，受距離限制減小。

6結語

綜上所述，隨著現(xiàn)代測繪技術的不斷完善，促進了測繪工程的發(fā)展，繼續(xù)加大對新的測繪技術的研究開發(fā)力度，在核心技術研發(fā)上加大資金支持，在實際測繪中優(yōu)化測繪方式，將遙感和其他技術，比如和無人機結合起來，可進一步拓寬測繪的范圍，提高測繪的客觀全面性，進一步提高測繪工程的水平，使遙感在地質勘測、工程測量、災害預防等領域發(fā)揮重要的作用。

參考文獻

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