無人機(jī)遙感測繪在工程測繪領(lǐng)域的應(yīng)用

陳姝

（遼寧省基礎(chǔ)測繪院，遼寧錦州 121003）

工程測繪是建筑工程項(xiàng)目中的重要環(huán)節(jié)，工程測繪工作的質(zhì)量和效率對(duì)建筑項(xiàng)目整體施工質(zhì)量及工程品質(zhì)有重要影響。采用無人機(jī)遙感技術(shù)有助于提高工程測繪工作的工作效率及準(zhǔn)確性，對(duì)提升建筑工程項(xiàng)目的整體進(jìn)度有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)際工程項(xiàng)目中，測繪工作內(nèi)容極復(fù)雜。一方面，實(shí)際建筑工程項(xiàng)目中測繪環(huán)節(jié)較多；另一方面，不同施工項(xiàng)目的地理環(huán)境及硬件設(shè)施區(qū)別較大，工程測繪方案要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化與完善，才能達(dá)到工程測繪的預(yù)期準(zhǔn)確性。相對(duì)于傳統(tǒng)測繪費(fèi)時(shí)費(fèi)力、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的特點(diǎn)，借助無人機(jī)遙感的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可大幅降低工程測繪的人員工作量，同時(shí)提高測繪工作內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

一、無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展背景與現(xiàn)狀

無人機(jī)遙感技術(shù)最初應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，因其所涉及的成本高，技術(shù)較復(fù)雜，沒有廣泛的應(yīng)用到民用領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國工業(yè)信息化的不斷發(fā)展，無人機(jī)遙感技術(shù)日趨成熟，無人機(jī)遙感技術(shù)的成本，體積及入門難度大幅降低，同時(shí)，無人機(jī)遙感技術(shù)的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)吸引了多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)。目前我國的無人機(jī)技術(shù)已占據(jù)了領(lǐng)跑地位，世界上諸多國家逐漸引入我國的無人機(jī)技術(shù)。

現(xiàn)階段，無人機(jī)技術(shù)在抗震救災(zāi)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)及環(huán)保行業(yè)應(yīng)用程度較高。在建筑工程行業(yè)，無人機(jī)技術(shù)主要作為遙感技術(shù)的空中平臺(tái)，將無人機(jī)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的測繪工作能夠突破各種地理環(huán)境的限制，同時(shí)能大幅提高測繪工作的效率，降低測繪工作的復(fù)雜性，但無人機(jī)遙感技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用中也凸顯了部分劣勢(shì)。

二、無人機(jī)遙感技術(shù)的特點(diǎn)

雖然無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，但受限于各種應(yīng)用環(huán)境的影響，使得無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在特定的環(huán)境當(dāng)中也存在著部分劣勢(shì)，但在大部分的應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)都能夠順利的完成測繪工作，利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可大幅縮短測繪工作周期，同時(shí)提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

1.技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）可靠性

與傳統(tǒng)的人工測繪相比，無人機(jī)遙感技術(shù)安全性與可靠性大幅提高，雖然在部分復(fù)雜環(huán)境下仍需要傳統(tǒng)的人工測繪，但一般情況下，無人機(jī)遙感技術(shù)在大部分的測繪工作環(huán)境中都能夠順利的完成測繪內(nèi)容。

與傳統(tǒng)人工測繪相比，無人機(jī)遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)收集與處理方面，其數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性及數(shù)據(jù)處理的可靠性方面得到了進(jìn)一步的提升。隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的處理效率及硬件體積水平不斷提高，這也為進(jìn)一步加強(qiáng)測繪工作的安全性與可靠性提供了新的發(fā)展空間。

（2）靈活性

在無人機(jī)技術(shù)發(fā)展之初，遙感測繪技術(shù)主要以航拍飛機(jī)為主要平臺(tái)，其運(yùn)營成本也可想而知。而遙感技術(shù)將無人機(jī)作為工作平臺(tái)以后，與傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)平臺(tái)相比，無人機(jī)不需要專業(yè)的跑道和停機(jī)平臺(tái)，同時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的工作能耗也大幅降低，這也使得整體測繪工作的運(yùn)營成本也在不斷下降。

傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)需要大量的人員參與，而無人機(jī)平臺(tái)可以通過預(yù)先設(shè)定好的工作路線及工作高度進(jìn)行巡航遙感監(jiān)測工作，實(shí)現(xiàn)了測繪工作的智能化?；跓o人機(jī)體積小的優(yōu)勢(shì)，使得無人機(jī)在復(fù)雜的工作環(huán)境下，能夠擁有靈活機(jī)動(dòng)的能力，使得遙感測繪技術(shù)具備了一定的克服復(fù)雜環(huán)境工作的能力。

（3）數(shù)據(jù)處理低成本性

一方面，由于無人機(jī)不需要同傳統(tǒng)航拍飛機(jī)那樣搭載工作人員，使得無人機(jī)的單位時(shí)間工作能耗大幅下降；另一方面，無人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)將遙感測繪所獲得的數(shù)據(jù)通過實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)地傳輸，降低了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸人員的工作量，降低了測繪工作的整體運(yùn)營成本。

傳統(tǒng)航拍飛機(jī)需要專業(yè)的駕駛?cè)藛T，在航拍飛機(jī)工作時(shí)，需要專門的人員對(duì)地理環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以獲得安全的工作數(shù)據(jù)。而無人機(jī)所搭載的高性能計(jì)算機(jī)，能夠通過自身所攜帶的傳感器，對(duì)周圍的地理環(huán)境及氣象資料進(jìn)行實(shí)時(shí)收集及處理工作，在提高數(shù)據(jù)處理工作效率的同時(shí)，降低了數(shù)據(jù)處理成本。

2.技術(shù)劣勢(shì)

前面介紹了無人機(jī)遙感測繪技術(shù)，在諸多方面有著卓越的性能優(yōu)勢(shì)，但其劣勢(shì)也不能忽略。

相比于傳統(tǒng)的航拍平臺(tái)，雖然無人機(jī)平臺(tái)具有體積小、重量輕的優(yōu)勢(shì)，但在復(fù)雜的工作環(huán)境下，由于無人機(jī)平臺(tái)自身重量較輕，使得其穩(wěn)定性受到了一定程度的限制。在復(fù)雜的氣象條件下，由于風(fēng)的作用，可能會(huì)使無人機(jī)平臺(tái)自身失穩(wěn)，同時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確以及實(shí)時(shí)圖像傳輸不清晰的情況。

在傳感器的性能方面，部分傳感器在復(fù)雜的工作環(huán)境下，無法保證穩(wěn)定的工作狀態(tài)，并且精度較高的傳感器，一般體積相對(duì)較大，無法將其搭載于體積小的無人機(jī)上，大大限制了傳感器的性能發(fā)揮，進(jìn)而對(duì)無人機(jī)測繪技術(shù)的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性，帶來了負(fù)面影響。

三、工程測繪中無人機(jī)遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1.提供航空拍攝視角

傳統(tǒng)的工程測繪信息采集工作通常情況下，運(yùn)營成本較高，并且由于部分建筑工程項(xiàng)目的工作環(huán)境較為嚴(yán)苛，使得測繪工作受天氣環(huán)境的影響較大，影響了測繪工作的整體效率。

與無人機(jī)平臺(tái)相比，傳統(tǒng)的航拍工作一般由有人飛機(jī)平臺(tái)承擔(dān)，工作成本極大，傳統(tǒng)的航拍技術(shù)無法對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行實(shí)施加工和處理工作，這就使得傳統(tǒng)的航拍工作，無論在前期拍攝還是在后期處理工作當(dāng)中，都需要較高的運(yùn)營成本。

2.降低數(shù)據(jù)采集成本

通過搭載不同的傳感器任務(wù)模塊，可使無人機(jī)具備不同的數(shù)據(jù)采集能力，同時(shí)可利用無人機(jī)運(yùn)營的低成本性，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程項(xiàng)目整體工作環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集與處理工作，并且借助無線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)鏈傳輸工作。

3.在應(yīng)急情況中的應(yīng)用

在建筑工程項(xiàng)目開展的過程中，難免會(huì)出現(xiàn)緊急情況，在突發(fā)事件發(fā)生的工作場地，可能存在著一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，第一時(shí)間人力介入探查風(fēng)險(xiǎn)會(huì)存在較大的安全隱患，因此，可借助無人機(jī)遙感平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并標(biāo)注危險(xiǎn)設(shè)施，為進(jìn)一步的突發(fā)事件處理及救援工作探明危險(xiǎn)因素，降低二次事故的發(fā)生概率。

四、無人機(jī)測繪技術(shù)的維護(hù)措施

1.縮短測繪設(shè)備的維護(hù)周期

由于無人機(jī)遙感測繪平臺(tái)體積較小，其內(nèi)部所包含的精密傳感器，需要定期維護(hù)才能保證測繪工作的整體質(zhì)量，因此，為了提高測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在工作要求的范圍內(nèi)，盡可能縮短無人機(jī)遙感監(jiān)測平臺(tái)的維護(hù)周期，保證設(shè)備內(nèi)部的傳感器部件能夠處在良好的工作狀態(tài)中。

在無人機(jī)遙感測繪平臺(tái)的使用過程中，應(yīng)提前對(duì)所測繪場地進(jìn)行地理數(shù)據(jù)收集及氣象環(huán)境調(diào)查工作，保證無人機(jī)遙感測繪平臺(tái)能夠順利的完成測繪工作。

2.細(xì)化測繪設(shè)備的操作規(guī)程

為了提高無人機(jī)遙感測繪平臺(tái)的工作效率，工作人員應(yīng)著重收集和處理無人機(jī)遙感測繪平臺(tái)，在使用過程中所遇到的問題，并以此為基礎(chǔ)，細(xì)化測繪設(shè)備的操作規(guī)程，為以后的測繪工作提供一套安全可靠的工作流程。在提高整體工作效率的同時(shí)，降低了不必要突發(fā)事件的發(fā)生概率，進(jìn)一步為測繪設(shè)備運(yùn)營成本的降低帶來了積極影響。

五、結(jié)束語

隨著我國各行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量要求也不斷提高，因此，為了提升基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的整體質(zhì)量，工程測繪的標(biāo)準(zhǔn)也得到了進(jìn)一步的提升。借助無人機(jī)遙感測繪技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工程測繪技術(shù)質(zhì)量及效率的全面提高，本文主要通過介紹無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，同時(shí)輔以細(xì)化性的闡述內(nèi)容，深入解析無人機(jī)遙感技術(shù)，在工程測繪中的實(shí)際應(yīng)用。