低空無人機(jī)遙感測繪方法及實踐重點分析

王曉龍

（甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊，甘肅 天水 741000）

1 低空無人機(jī)遙感的主要特點及與傳統(tǒng)測繪方式的對比分析

隨著信息技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展，我國在智能工具方面的發(fā)展十分迅速，無人駕駛汽車的應(yīng)用、無人機(jī)的發(fā)展都為當(dāng)今社會的生活生產(chǎn)帶來了極大的便利。而無人機(jī)技術(shù)自其發(fā)展以來，在國土領(lǐng)域、海洋以及測繪方面，甚至是林業(yè)、交通、應(yīng)急救援等領(lǐng)域發(fā)展速度極快，由于其高分辨、易操作并且其體積較小，工作方便的特點，無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域還會有一定程度上的拓展[1]。遙感測繪主要是利用地面上的或是航天方面的各類傳感器進(jìn)行對地面的地物地貌或是其余方面的測量和圖像繪制技術(shù)，遙感測繪技術(shù)對于我國的數(shù)字化進(jìn)程來說意義重大，以遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)為主導(dǎo)的地理信息地球的建設(shè)發(fā)展程度十分迅猛，并且3S技術(shù)高度結(jié)合擴(kuò)展，在管理、信息采集和技術(shù)數(shù)據(jù)處理等方面各自發(fā)揮所長，在數(shù)據(jù)監(jiān)測、信息導(dǎo)航、定位追蹤、城市安全管理等各方各面發(fā)揮主要作用，共同為信息化數(shù)字化地球做出貢獻(xiàn)。因此低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)結(jié)合幾大信息化智能化技術(shù)的主要特點，在工作中具有顯著的優(yōu)勢。

1.1 工作精度高，數(shù)據(jù)特征齊全

無人機(jī)低空遙感技術(shù)的影像主要以RGB三段波為主，影片的分辨率極高，而在測繪過程當(dāng)中，由于測繪技術(shù)所得的數(shù)據(jù)資料將會應(yīng)用于城市建設(shè)、城市公共安全以及資源監(jiān)測應(yīng)急措施等方方面面當(dāng)中，其對于數(shù)據(jù)的精確性的要求更高，尤其是在應(yīng)急保障過程當(dāng)中，可能會需要無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行搜救和施援，因此對于分辨率的要求更加嚴(yán)格，高精度的測繪技術(shù)將更強(qiáng)大的地理信息傳遞出來，因此有關(guān)人員對于周圍環(huán)境的判斷會更加合理精確[2]。因此低空無人機(jī)一個最強(qiáng)大的特點就是工作精度較高，數(shù)據(jù)特征比較齊全，相對于過去的人工測繪技術(shù)來說，數(shù)據(jù)的獲取相對容易，并且能夠進(jìn)行不同比例尺下的數(shù)據(jù)測繪，使得數(shù)據(jù)后期的可操作性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)的特征特點比較齊全，在測繪過程當(dāng)中對于不同高度、不同精度下的數(shù)據(jù)調(diào)取也更加容易。因此低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在高精度方面特點優(yōu)勢顯著，能夠?qū)鹘y(tǒng)的測繪技術(shù)作出相應(yīng)的升級改革，使得數(shù)據(jù)特征更加齊全，數(shù)據(jù)精度更加準(zhǔn)確，不斷拓展遙感測繪技術(shù)新思維，并推動遙感技術(shù)與其余技術(shù)的協(xié)作共進(jìn)，從數(shù)據(jù)獲取方面不斷完善數(shù)字化地球戰(zhàn)略。

1.2 工作效率高，節(jié)省人力物力

低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)作為智能化的測繪技術(shù)之一，相比較與簡單的人工測繪來說具有十分顯著的高工作效率的優(yōu)勢。測繪技術(shù)主要是對地物地表進(jìn)行較為精確的數(shù)字化，從而應(yīng)用于國家建設(shè)管理的各個方面，而我國幅員遼闊，在測繪過程當(dāng)中所需要進(jìn)行的數(shù)據(jù)測量水平和數(shù)量較大，因此需要有更高效、更經(jīng)濟(jì)的測繪方式。

而在現(xiàn)有的測繪行業(yè)當(dāng)中，遙感測繪已經(jīng)成為了一項主要的測繪方式，而遙感測繪當(dāng)中無論是利用衛(wèi)星進(jìn)行遙感測量和數(shù)據(jù)采集還是利用無人機(jī)等機(jī)械化智能化的工具進(jìn)行測繪，都在工作中效率方面相較于人工測繪來說有巨大的優(yōu)勢，人工測繪與天氣、工具以及測繪專業(yè)人員等都有一定程度上的關(guān)系，因此人工測繪會因為氣象問題影響工作進(jìn)程，也會因為測量工具以及測量過程中存在的方法和數(shù)據(jù)上的誤差影響整體的數(shù)據(jù)可實用性，因此工作效率偏低；反之利用遙感測繪技術(shù)將更多的數(shù)據(jù)情況交由智能化和數(shù)字化工具來進(jìn)行，在測量過程當(dāng)中不僅僅在數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)確性方面相較于人工測繪有巨大的進(jìn)步，相較于衛(wèi)星遙感來說成本較低，并且工作方式靈活小巧，像素分辨率較高，為測繪行業(yè)節(jié)省了較多的物力和財力，推進(jìn)了測繪行業(yè)的長久發(fā)展。

1.3 數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，易與信息技術(shù)相結(jié)合

利用智能化和信息化的數(shù)據(jù)采集方式，不斷推進(jìn)傳統(tǒng)測繪行業(yè)的創(chuàng)新改革，不僅僅對測量過程作出一定程度上的優(yōu)化，同時也優(yōu)化后續(xù)步驟，減輕后續(xù)數(shù)字處理的負(fù)擔(dān)。眾所周知，現(xiàn)如今隨著信息化的不斷發(fā)展創(chuàng)新，數(shù)字化和智能化的生產(chǎn)生活方式已經(jīng)滲透到我們生活中的方方面面，而在測繪行業(yè)中，將測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并應(yīng)用于日常的城市管理和工程建設(shè)中去，才是測繪的意義所在，因此在此過程當(dāng)中對數(shù)據(jù)的處理能力的要求也十分重要。

而傳統(tǒng)的測繪方式更多采用人工錄入數(shù)據(jù)的方式，即使后續(xù)過程中利用信息化工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和圖形繪制，也需要進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)錄入工作，不僅僅可能會造成一定程度上的誤差，同時也浪費了很多的人力資源。而利用低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)，利用遙感的方式將數(shù)據(jù)的處理更方便，傳輸過程也更加簡易，并且能夠與地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)等多個系統(tǒng)相結(jié)合，不斷拓展和發(fā)展測繪信息產(chǎn)業(yè)。

2 低空無人機(jī)遙感測繪方法及實踐

2.1 低空無人機(jī)測繪的技術(shù)方式

2.1.1 合理規(guī)劃無人機(jī)作業(yè)的過程

在正式的低空無人機(jī)測繪作業(yè)過程之前，需要對其作業(yè)范圍和作業(yè)方式進(jìn)行合理的預(yù)期和規(guī)劃，以便更為精確地完成相應(yīng)的測繪任務(wù)。

首先就是對測量區(qū)域的基本考察，隨著現(xiàn)如今科技的進(jìn)步，越來越多地域的地貌地物的數(shù)字化程度較高，地面的三維數(shù)字模型的應(yīng)用也越來越廣泛，對于三維模型當(dāng)中的數(shù)據(jù)按照相關(guān)的比例尺，對地表上重要的基礎(chǔ)設(shè)施和大致情況有基本上的了解，從而可以根據(jù)測繪數(shù)據(jù)做出更好地數(shù)據(jù)處理和測繪作業(yè)過程安排，因此在此基礎(chǔ)上需要在安排測繪任務(wù)之前對其基本的情況有一個大致上的了解，以便工作的開展。其次就是對于無人機(jī)測繪遙感控制人員的技術(shù)作業(yè)過程的規(guī)范，在低空無人機(jī)遙感測繪的工作過程當(dāng)中，自動化智能化的工作設(shè)備在實際工作時不需要有測繪人員到現(xiàn)場來進(jìn)行實時的監(jiān)控，但是在數(shù)據(jù)的采集和處理以及相關(guān)設(shè)備的操控和采集地點的選擇等方面，人工的操作更具有主觀性和可實用性，因此合理規(guī)劃無人機(jī)作業(yè)的相關(guān)流程，不斷探索低空無人機(jī)工作的技術(shù)作業(yè)方式，對于無人機(jī)測繪方法的推進(jìn)和應(yīng)用來說意義十分重要。

2.1.2 合理選擇無人機(jī)作業(yè)的設(shè)備

無人機(jī)是整個低空無人機(jī)遙感測繪工作的主要技術(shù)實施設(shè)備，因此改革和推進(jìn)低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)需要合理選擇無人機(jī)作業(yè)的設(shè)備，充分發(fā)揮低空無人機(jī)測繪的主要優(yōu)勢并加以利用，促進(jìn)測繪行業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展。而無人機(jī)遙感測繪相對于衛(wèi)星遙感裝置來說，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢顯著，并且易于操作，靈活性較強(qiáng)，但是相對于衛(wèi)星遙感而言缺點也十分明顯，由于低空飛行的無人機(jī)設(shè)備比較小巧，設(shè)備重量也相對較輕，在戶外進(jìn)行相關(guān)的工作時會受到風(fēng)向、雨水等諸多因素的影響，因此無人機(jī)機(jī)型種類較多，不同的無人機(jī)機(jī)型的設(shè)計可以滿足在不同的環(huán)境因素，因此可以根據(jù)具體環(huán)境選擇不同的無人機(jī)類型。故而在實際的測繪工作當(dāng)中，對所要測繪地進(jìn)行實地的考察并選用合理的工作方式，能夠更加具有針對性地去根據(jù)無人機(jī)外形設(shè)計以及無人機(jī)影像分辨率設(shè)置的諸多因素選擇合適的無人機(jī)作業(yè)設(shè)備，以減少在無人機(jī)正常工作時的設(shè)備干擾以及數(shù)據(jù)誤差，因此可以更加具有針對性地推進(jìn)相關(guān)的低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的建設(shè)和發(fā)展，完善數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性并減少不必要的工程經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 低空無人機(jī)測繪技術(shù)的數(shù)據(jù)處理

在現(xiàn)如今的發(fā)展過程當(dāng)中，低空無人機(jī)所拍攝的相關(guān)的影像資料無法直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理分析和數(shù)據(jù)的生成，而是要借助軟件來進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，因此推動低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的處理也是測繪的一項重要的內(nèi)容，低空無人機(jī)的影像拍攝雖然分辨率較高，但是由于低空無人機(jī)不停地在運動過程當(dāng)中，因此所拍攝的影像資料缺乏固定的拍攝方向和拍攝角度，數(shù)據(jù)的處理相對比較困難，在日常的數(shù)據(jù)處理中，嘗嘗借助PixelGrid系統(tǒng)和DPGrid系統(tǒng)，對得到的相關(guān)影像和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行一定的精細(xì)化處理，從而不斷地對其進(jìn)行數(shù)字化的分析，完善相關(guān)的工作測繪內(nèi)容，并且在此過程中不斷開拓完善和發(fā)展創(chuàng)新。

2.3 低空無人機(jī)測繪的信息化發(fā)展

低空無人機(jī)測繪技術(shù)在現(xiàn)實的應(yīng)用當(dāng)中的優(yōu)勢比較明顯，其活動的靈巧性、工作的高效性以及數(shù)據(jù)處理的便捷性等等都相對于人工測繪技術(shù)有很大的提高，相對于衛(wèi)星遙感測繪技術(shù)來說成像數(shù)據(jù)也更加清晰可靠，經(jīng)濟(jì)性也比較好，但是也在一定程度上存在一些不可避免的缺點，低空無人機(jī)遙感測繪還是會受到天氣、風(fēng)向以及拍攝角度不固定的數(shù)據(jù)處理上的影響，因此要發(fā)展和推進(jìn)低空無人機(jī)測繪技術(shù)，不斷完善測繪產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，需要對現(xiàn)有的低空無人機(jī)測繪技術(shù)進(jìn)行一定程度上的改革創(chuàng)新，尤其是在3S技術(shù)快速發(fā)展的新時代，在有關(guān)圖像工程的行業(yè)中從最開始與CAD技術(shù)進(jìn)行聯(lián)系到現(xiàn)如今BIM技術(shù)、SuperMap技術(shù)等數(shù)據(jù)處理工具的發(fā)展，在遙感測繪行業(yè)中，不僅僅要進(jìn)行與地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的聯(lián)系拓展，也要在各個方面加強(qiáng)遙感測繪與各種信息化發(fā)展工具進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，從而不斷推動無人機(jī)測繪遙感技術(shù)的發(fā)展，完善整個測繪過程，對數(shù)據(jù)的處理也更加精準(zhǔn)便捷，從而真正推進(jìn)測繪行業(yè)的信息化發(fā)展。

3 結(jié)語

測繪行業(yè)自傳統(tǒng)的人工測繪到信息化、智能化測繪的發(fā)展歷程當(dāng)中，不斷完善測繪水平，利用信息化發(fā)展創(chuàng)新測繪方式，并不斷拓展測繪數(shù)據(jù)的處理方法，利用低空無人機(jī)遙感測繪技術(shù)，充分發(fā)揮了無人機(jī)遙感測繪技術(shù)工作精度高、工作效率強(qiáng)以及數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)的多種優(yōu)點，并根據(jù)其缺點有針對性地進(jìn)行無人機(jī)遙感測繪的規(guī)劃，合理選擇無人機(jī)應(yīng)用設(shè)備，并創(chuàng)新完善其數(shù)據(jù)處理過程，解決其因拍攝角度不固定而造成的數(shù)據(jù)處理的困難問題，推進(jìn)無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的信息化發(fā)展，從而更加高效地根據(jù)無人機(jī)獲取的地物地貌特點，遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸處理，推進(jìn)數(shù)字化工業(yè)的進(jìn)行。