無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的運(yùn)用

李正紅

（宿松縣規(guī)劃編制研究中心，安徽 安慶 246500）

引言

工程測(cè)繪作為一項(xiàng)復(fù)雜性工作機(jī)制，其受到地理因素、環(huán)境因素等方面的限制，從而增加了測(cè)繪工作的開(kāi)展難度。伴隨著技術(shù)體系的不斷更新，高智能技術(shù)逐步落實(shí)到工程測(cè)繪中，通過(guò)信息技術(shù)、傳感技術(shù)、反饋技術(shù)等方面的應(yīng)用，令整個(gè)測(cè)繪工程呈現(xiàn)出一定的有序性與邏輯性。依托于無(wú)人機(jī)設(shè)備進(jìn)行工程測(cè)量，可對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行空間化描述，通過(guò)GPS、GIS 定位，將所得出的數(shù)據(jù)信息，同步反饋到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，可令數(shù)據(jù)映射形式呈現(xiàn)出一定的立體化，保證各項(xiàng)技術(shù)機(jī)制的落實(shí)，可對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行維度確認(rèn)，同時(shí)也可避免因?yàn)榇髷?shù)據(jù)在同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)傳輸，所造成的數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題，為工程測(cè)繪人員提供更為直觀的信息。本文則是針對(duì)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討，僅供參考。

一、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）難度系數(shù)低

隨著我國(guó)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)研究力度的不斷加大，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操作的方式越來(lái)越簡(jiǎn)單。通常來(lái)說(shuō)，在測(cè)繪工程測(cè)量工程中使用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)只需要將無(wú)人機(jī)的飛行路線進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，然后根據(jù)具體的工作環(huán)境來(lái)校正數(shù)據(jù)，即可以輕松得到比較精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。如果無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在工作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)并返回起點(diǎn)，并能在故障解決后再次開(kāi)展測(cè)量工作。

（二）數(shù)據(jù)精確度高

對(duì)于無(wú)人機(jī)攜帶的成像器材來(lái)說(shuō)，一般采用了高精密型彩色數(shù)字?jǐn)z影機(jī)，可以避免測(cè)區(qū)地物要素的遺漏，獲取高清晰、多角度、多重疊的地表影像。地面控制系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行快速接收，在保證數(shù)據(jù)精確度的同時(shí)，極大地節(jié)省了外業(yè)的人力成本和生產(chǎn)成本。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)所具有的推廣應(yīng)用價(jià)值，集中體現(xiàn)為造價(jià)低、運(yùn)行成本低、經(jīng)濟(jì)適用性好，這在工程測(cè)量領(lǐng)域更是毋庸置疑。但是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)存在旋偏角偏大、姿態(tài)穩(wěn)定性欠缺、行帶排列不整齊、地面分辨率不足等現(xiàn)象，并且屬于不可徹底避免的技術(shù)弱點(diǎn)，尤其是在山區(qū)應(yīng)用該技術(shù)測(cè)繪地形圖，上述問(wèn)題總是存在著較高的發(fā)生概率，最終會(huì)影響數(shù)據(jù)成果的精確度，有待改進(jìn)。

（三）監(jiān)測(cè)尺度大

因?yàn)闇y(cè)量區(qū)域不同，所以測(cè)量數(shù)據(jù)存在著一定的差異，并且測(cè)量的區(qū)域越大，獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的難度就越大。然而，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)不僅可以適應(yīng)較大的測(cè)量范圍，還可以利用無(wú)人機(jī)設(shè)備的功能優(yōu)勢(shì)，滿足最大尺度的監(jiān)測(cè)要求，同時(shí)其還能夠通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)測(cè)量范圍進(jìn)行調(diào)整，從而獲取更為詳細(xì)的內(nèi)容。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，除了節(jié)省人力、物力，還能夠測(cè)量出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為測(cè)量工程的開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)，因此在工程測(cè)量工作中得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取、分析、篩選等方面都具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，為工程后期的信息整理匯總提供了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

二、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

首先，無(wú)人機(jī)設(shè)備抵抗外界環(huán)境因素的影響效益較低。由于無(wú)人機(jī)設(shè)備需依靠動(dòng)力能源維系其在監(jiān)測(cè)過(guò)程中的長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，其必須對(duì)整體體積以及質(zhì)量進(jìn)行削減，這就造成設(shè)備運(yùn)行過(guò)程存在質(zhì)量、重量、密度不足的問(wèn)題，當(dāng)外界環(huán)境呈現(xiàn)出惡劣現(xiàn)象時(shí)，必然造成設(shè)備飛行受到阻礙，影響實(shí)際測(cè)量精度。其次，無(wú)人機(jī)內(nèi)部傳感對(duì)接度不足。無(wú)人機(jī)屬于遠(yuǎn)程無(wú)線操控機(jī)構(gòu)，其依托于操控員的指令下達(dá)，完成對(duì)影像信息的采集，但實(shí)際指令操控受距離因素的影響，導(dǎo)致其在執(zhí)行某一項(xiàng)指令時(shí)，整體精度隨之下降，在一定程度影響測(cè)繪精度。最后，無(wú)人機(jī)內(nèi)部通信系統(tǒng)容錯(cuò)功能較低。通信系統(tǒng)是將操控員的指令轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)執(zhí)行指令，以滿足實(shí)際操控過(guò)程的飛行信息、監(jiān)控信息等。但從現(xiàn)有的GPS、GIS 體系而言，其易受到外界電磁信號(hào)的干擾，影響系統(tǒng)對(duì)數(shù)字化信號(hào)的傳輸質(zhì)量，這也就造成系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中產(chǎn)生亂碼問(wèn)題，給無(wú)人機(jī)設(shè)備飛行造成極大干擾。

三、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的運(yùn)用

（一）獲取測(cè)繪所需的影像信息

將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程的測(cè)量工作中需要做好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，首先，參與測(cè)繪的工作人員要對(duì)被測(cè)量的區(qū)域的情況進(jìn)行充分了解，要結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)和測(cè)量任務(wù)科學(xué)地設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)飛行路線。除此之外，還要選擇恰當(dāng)合理的設(shè)備平臺(tái)。但是，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量工作中，可能會(huì)存在一定的偏差獲得較大的偏角，因此就需要在實(shí)際測(cè)量工作開(kāi)展的過(guò)程中對(duì)相關(guān)的測(cè)繪區(qū)域圖片進(jìn)行更加準(zhǔn)確的拍攝和收集，這樣也方便提高之后三維影像的效果。不僅如此，清晰的拍攝影像也能為后續(xù)拍攝工作的進(jìn)行提供參考依據(jù)。為了有效地解決拍攝過(guò)程中存在的漏洞，還需要對(duì)空中三角測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加合理的應(yīng)用，這也有利于修復(fù)和糾正在測(cè)量過(guò)程中存在的問(wèn)題。在獲得影像資料的同時(shí)，還需要對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行姿勢(shì)進(jìn)行控制，尤其是要對(duì)轉(zhuǎn)彎緩沖、曝光延遲等技術(shù)進(jìn)行更加合理的應(yīng)用，確保獲得的影像資料更加高效。

（二）低空作業(yè)處理

在航拍測(cè)量過(guò)程中，受到地質(zhì)環(huán)境因素的影響，無(wú)人機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，呈現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定屬性，特別是在復(fù)雜山體、灌木叢林中，無(wú)人機(jī)設(shè)備的觀測(cè)視線將受到約束，無(wú)法實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)環(huán)境的有效查證。在遙感技術(shù)的應(yīng)用下，可通過(guò)電磁波的反饋機(jī)制對(duì)內(nèi)部信息進(jìn)行目標(biāo)查證，然后經(jīng)由數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變，得出相應(yīng)的畫(huà)像，且相片分辨率較高。通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，可令整項(xiàng)測(cè)量工作不再局限于固定的信息獲取機(jī)制中，其可以應(yīng)用到不同的測(cè)繪領(lǐng)域中，例如城市測(cè)繪、環(huán)境測(cè)繪、應(yīng)急測(cè)繪等。特別是在低空巡航系統(tǒng)的建設(shè)下，系統(tǒng)通過(guò)某一項(xiàng)功能的落實(shí)，可自動(dòng)按照原有的工作機(jī)制對(duì)當(dāng)前指令操控行為進(jìn)行自動(dòng)化分析，查證出不同運(yùn)行模式下，系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)所能達(dá)到的最大效果，然后通過(guò)智能優(yōu)化功能，對(duì)當(dāng)前信息采集所呈現(xiàn)出的不同屬性需求進(jìn)行界定，以得出更為精準(zhǔn)的圖像信息。

（三）在數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用

在工程測(cè)量工作開(kāi)展的過(guò)程中，合理科學(xué)地運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，既可以提升測(cè)量工作效率，又可以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性。當(dāng)運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，不同類型測(cè)量數(shù)據(jù)的采集必須建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)際情況，使用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用不僅可以為手動(dòng)采集工作的開(kāi)展提供保障，還可以提升數(shù)據(jù)采集工作的效率和水平。另外，在無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用中添加自動(dòng)加密處理措施，可以在一定程度上形成一種實(shí)質(zhì)性的保護(hù)機(jī)制，必須將保護(hù)機(jī)制融入無(wú)人機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)計(jì)中，通過(guò)加密方式對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行有效的設(shè)置，以此提升不同類型信息數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性。

（四）航空攝影

航測(cè)無(wú)人機(jī)在測(cè)區(qū)上空飛行，測(cè)量質(zhì)量比較容易得到保證，原因在于所受到的外界環(huán)境干擾普遍較小。但從減少測(cè)量粗差以及不必要的誤差影響角度看，應(yīng)該提前掌握測(cè)區(qū)的地形地貌信息，水系、交通、管線、地貌、植被、居民地等地形圖要素，將其概略分布情況進(jìn)行明確；然后再設(shè)置合理的飛行航線，選擇合適的工作時(shí)間。關(guān)于工作時(shí)間，需要結(jié)合測(cè)區(qū)的風(fēng)力、風(fēng)向、降雨、起霧、云系高度、光照強(qiáng)度、太陽(yáng)高度角等信息進(jìn)行選擇，一般最適宜在晴朗、風(fēng)阻低、云霧少、無(wú)塵沙飛揚(yáng)、大氣透明度高的天氣進(jìn)行航空攝影作業(yè)。為了獲取最佳的航拍影像效果，航測(cè)無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中，還應(yīng)不斷地對(duì)其攝影設(shè)備的焦距、像幅進(jìn)行調(diào)整。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)對(duì)測(cè)繪工程的測(cè)量工作起著積極作用。在進(jìn)行復(fù)雜的測(cè)繪任務(wù)時(shí)，可以利用無(wú)人機(jī)深入到更加復(fù)雜的地理環(huán)境中，能更加清晰、準(zhǔn)確地得到相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確保測(cè)繪工程測(cè)量工作的效率，提高測(cè)繪作業(yè)的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)將進(jìn)一步促進(jìn)測(cè)繪工程測(cè)量工作的發(fā)展，發(fā)揮其更大價(jià)值。