對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)中應(yīng)用的淺談

王文革

銀川市勘察測(cè)繪院 寧夏銀川 750001

隨著無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展提高，使得獲取數(shù)據(jù)信息的來(lái)源更加清晰可靠，其在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)。隨著無(wú)人機(jī)與數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的不斷融合發(fā)展，航空攝影測(cè)量與無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)相結(jié)合已成為航空遙感領(lǐng)域的一個(gè)嶄新發(fā)展方向，并廣泛應(yīng)用于國(guó)家重大工程建設(shè)、資源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。尤其在基礎(chǔ)測(cè)繪、土地資源監(jiān)測(cè)調(diào)查、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、電子地圖、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急救災(zāi)測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊的用途[1]。為基層工程建設(shè)提供了精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，是未來(lái)許多工程項(xiàng)目中不可或缺的技術(shù)。值得相關(guān)工作人員去不斷深入探索研究。

1 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)概述

當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的信息獲取技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今行業(yè)需求，許多地區(qū)地貌發(fā)生了改變，眾多的工程建設(shè)項(xiàng)目都需要更加詳細(xì)的信息數(shù)據(jù)，而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是順應(yīng)了社會(huì)建設(shè)發(fā)展的需求。它主要包括飛行器技術(shù)、通信技術(shù)、遙感技術(shù)、以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)，是多種新技術(shù)手段的綜合運(yùn)用。

2 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)組成

無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)包括兩大部分，一是遙感信息采集系統(tǒng)，二是遙感信息處理系統(tǒng)。航測(cè)遙感技術(shù)是利用無(wú)人機(jī)裝載航空數(shù)碼相機(jī)，并采用IMU（慣性測(cè)量）/GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)而進(jìn)行導(dǎo)航的航空攝影，其優(yōu)點(diǎn)在于快速、準(zhǔn)確、高效地獲取地理信息元素。實(shí)現(xiàn)三維虛擬地形地物的可視化，是一種圖像表征數(shù)據(jù)思維。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是遙感領(lǐng)域用于測(cè)繪行業(yè)的新興技術(shù)，具有機(jī)動(dòng)靈活、適用范圍廣、作業(yè)周期短等特點(diǎn)，可以從低空對(duì)地形地貌與地表附屬物進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)獲取，借助后期強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件技術(shù)，能夠更高效、更客觀、更真實(shí)、更精確的實(shí)現(xiàn)測(cè)量測(cè)繪。

3.1 行動(dòng)迅速、安裝便捷

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，是充分利用其低空飛行作業(yè)特點(diǎn)與空域申請(qǐng)相對(duì)便利的特性。適應(yīng)不同氣象條件的能力較強(qiáng)，對(duì)起降場(chǎng)地的限制要求較小。同時(shí)無(wú)人機(jī)可以提高作業(yè)人員的安全性，作業(yè)人員可以遠(yuǎn)距離對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操控，且無(wú)人機(jī)自身體積較小，可以靈活操控，即使在狹小、擁擠的空間環(huán)境中也能很好完成測(cè)繪任務(wù)。與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，降低了工作人員的工作強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，且易操作、運(yùn)輸便利。

3.2 周期短和性價(jià)比高

傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)面臨兩個(gè)難題，一是數(shù)據(jù)的更新周期較長(zhǎng)，二是更新的成本較高。而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)快速完成數(shù)據(jù)獲取工作，及時(shí)為用戶提供所需的數(shù)據(jù)信息成果。相比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)將成為今后小范圍測(cè)繪的發(fā)展趨勢(shì)[2]。

3.3 航高低，限制較少

傳統(tǒng)的大飛機(jī)進(jìn)行航飛作業(yè)時(shí)因受到國(guó)家相關(guān)規(guī)定和氣象條件等因素的限制，成圖的影像質(zhì)量會(huì)受到影響，數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間會(huì)增加，作業(yè)的成本會(huì)加大，但無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)能很好的克服這些困難，而其低空成像質(zhì)量及后期的數(shù)據(jù)精度又都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于大飛機(jī)航飛所能實(shí)現(xiàn)的航片質(zhì)量與數(shù)據(jù)精度。

3.4 豐富的測(cè)量測(cè)繪數(shù)據(jù)及較高的影像分辨率

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是利用其獲取的高分辨率數(shù)字影像與后差分定位數(shù)據(jù)，結(jié)合地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，可生成高精度的DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、真三維實(shí)景模型、點(diǎn)云數(shù)據(jù)、DLG數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)測(cè)量方法單一的數(shù)字線劃圖成果，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)所帶來(lái)的是豐富的、高精度的數(shù)據(jù)成果，有著直觀的視覺(jué)效果，具有豐富的信息要素，易解讀，應(yīng)用范圍廣。為后期基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的采集、整理、分析打下來(lái)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.5 無(wú)人機(jī)測(cè)繪在工程測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用——地圖形測(cè)繪

銀川市行政中心人民廣場(chǎng)綠化改造項(xiàng)目的傾斜攝影測(cè)量任務(wù)，航攝區(qū)域0.46平方公里。采用大疆創(chuàng)新科技DJI GS pro系統(tǒng)設(shè)立無(wú)人機(jī)飛行航線。利用銀川市GPS連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)，采用華測(cè)X10Pro型GPS（RTK）接收機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)（RTK）定位法利用強(qiáng)制對(duì)中桿施測(cè)180歷元在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)。設(shè)立航線15條，航高為120米，地面分辨率小于0.02米，航向重疊率為80%，旁向重疊率為70%，實(shí)測(cè)像控點(diǎn)7個(gè)，1個(gè)架次完成，共拍攝照片3100張。已檢校相機(jī)型號(hào)：RIY-D2傾斜云臺(tái)。

空三加密像控點(diǎn)精度，誤差距離最大偏移量為+0.032米，水平誤差最大偏移量為+0.000米，垂直誤差最大偏移量為+0.000米，三維誤差最大偏移量為+0.000米。對(duì)影像數(shù)據(jù)精度進(jìn)行外業(yè)檢核統(tǒng)計(jì)誤差點(diǎn)數(shù)24個(gè)，點(diǎn)位中誤差為±0.027米，高程中誤差為±0.022米。精度滿足《城市測(cè)量規(guī)范》相關(guān)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨著新興科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)社會(huì)建設(shè)工作日趨完善，越來(lái)越注重精細(xì)化建設(shè)。這就對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪工作提出更高的要求。而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)已成為一項(xiàng)新興、重要的測(cè)繪手段，是衛(wèi)星遙感與有人機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充。正向著自動(dòng)化、智能化、模塊化、高效化的方向快速發(fā)展。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的速度，而無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)將迎來(lái)發(fā)展的新時(shí)代[3]。

不足之處，當(dāng)前，無(wú)人機(jī)滯空時(shí)間短是影響應(yīng)用的主要因素，在動(dòng)力技術(shù)方面，除了研究提高電池供電能力的技術(shù)以外，還需研究電池與燃油綜合使用、能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。