工程測(cè)繪中無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用分析

楊 姝

（中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津 300000）

在我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展下，人們的生活質(zhì)量得到有效提升，促使城市建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多，并對(duì)各項(xiàng)工程質(zhì)量提出更高要求，有助于提高工程安全，滿足工程建設(shè)要求。由此工程測(cè)繪可有效對(duì)工程質(zhì)量起到良好的保障作用，在工程測(cè)繪中，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。通過對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速收集數(shù)據(jù)信息，并作出科學(xué)分析，充分提高測(cè)量精準(zhǔn)性，為工程建設(shè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，不斷打破傳統(tǒng)限制，在測(cè)繪行業(yè)中得到廣泛運(yùn)用，充分展現(xiàn)出該技術(shù)的實(shí)際作用，促使測(cè)繪工作效率得到大幅提升，確保測(cè)繪質(zhì)量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工程開展具有較大意義。并且，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過程中具有較大優(yōu)勢(shì)。

其一，信息處理速度較快。在區(qū)域監(jiān)測(cè)過程中，經(jīng)常會(huì)存在目標(biāo)監(jiān)測(cè)難度相對(duì)較大的區(qū)域，具體目標(biāo)不夠明確，導(dǎo)致測(cè)繪準(zhǔn)確性相對(duì)較低。由此無人機(jī)遙感技術(shù)則可快速針對(duì)測(cè)繪難度較大的區(qū)域進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，能夠快速處理該區(qū)域的測(cè)繪信息，該技術(shù)的分辨率相對(duì)較高。在拍攝過程中整體較為清晰，有助于工作人員對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，充分展現(xiàn)出測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際價(jià)值。

其二，監(jiān)測(cè)范圍相對(duì)較廣。在我國技術(shù)的研發(fā)下，無人機(jī)遙感技術(shù)也得到有效升級(jí)，能夠?qū)Υ蠓秶鷥?nèi)的物體進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，并獲取最新的數(shù)據(jù)信息，為工作人員開展工作提供較大幫助。并且，該技術(shù)還可對(duì)范圍較小的物體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，充分控制監(jiān)測(cè)尺度，可有效達(dá)到良好的測(cè)繪結(jié)果。并在該技術(shù)的使用下能夠真實(shí)反映出監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況，促使相關(guān)人員可直觀了解具體的地理信息，掌握工程具體狀況。

其三，監(jiān)測(cè)效率高。在無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用過程中，可有效提高測(cè)繪效率。當(dāng)出現(xiàn)異常，該技術(shù)能夠在最短時(shí)間提出合理解決方案，節(jié)省大量時(shí)間，避免相關(guān)單位產(chǎn)生較大的損失。并且，該技術(shù)應(yīng)用時(shí)的測(cè)量精度相對(duì)較高，有助于為工作人員提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，充分展現(xiàn)出該技術(shù)的發(fā)展前景，推動(dòng)我國測(cè)繪工作的有序開展。

2 無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

目前，無人機(jī)遙感技術(shù)逐漸成為人們研究的重點(diǎn)內(nèi)容，不斷對(duì)其進(jìn)行深入探究，挖掘其實(shí)際功能，逐漸增加其應(yīng)用性能，為測(cè)繪工作開展打下良好基礎(chǔ)。在無人機(jī)遙感系統(tǒng)中，其組成部分相對(duì)較多，如：飛行平臺(tái)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備等。不同部分均有著相應(yīng)作用，對(duì)無人機(jī)遙感系統(tǒng)的形式起到支持作用。其中，在無人機(jī)飛行平臺(tái)中，通常用于搭建傳感器等設(shè)備，其類型相對(duì)較多，如，固定翼、無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)等。在各類無人機(jī)中均有著具體參數(shù)，在工程測(cè)繪過程中，工作人員可根據(jù)實(shí)際需求，選擇相適宜的無人機(jī)。在控制系統(tǒng)，能夠有效對(duì)無人機(jī)進(jìn)行全面控制，促使飛行平臺(tái)得到正常飛行，有利于確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在監(jiān)控系統(tǒng)中，工作人員能夠通過該系統(tǒng)了解無人機(jī)具體飛行狀態(tài)，并對(duì)無人機(jī)自動(dòng)駕駛進(jìn)行合理控制，其功能也相對(duì)較多。在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行下，能夠向中心系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，并接收控制指令，對(duì)無人機(jī)飛行參數(shù)進(jìn)行有效儲(chǔ)存，從而可有效將無人機(jī)飛行狀態(tài)進(jìn)行顯示，促使工作人員了解無人機(jī)的電源等各類情況。另外，在任務(wù)設(shè)備中，其包含裝置相對(duì)較多，可有效獲取相應(yīng)的遙感影像。在相機(jī)的應(yīng)用過程中，需對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)置，能夠?qū)χ付▍^(qū)域進(jìn)行測(cè)繪，并收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，要求傳輸距離在10 km 以上，從而確保測(cè)繪工作的正常進(jìn)行。無人機(jī)基本參數(shù)要求如表1 所示。

表1 無人機(jī)基本參數(shù)要求

2.2 技術(shù)要點(diǎn)

在無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過程中，存在較多的技術(shù)要點(diǎn)，要求工作人員對(duì)各項(xiàng)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行充分掌握，有助于工作人員更好地開展測(cè)繪工作，提高工作質(zhì)量，確保測(cè)繪精度。

首先，在測(cè)繪過程中，技術(shù)人員需對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行全面了解，掌握基本情況，并對(duì)相關(guān)區(qū)域做好調(diào)研，強(qiáng)化區(qū)域分析，有助于明確具體的測(cè)繪目標(biāo)，對(duì)區(qū)域情況更加熟知。隨后工作人員根據(jù)調(diào)查分析情況，制定完整的測(cè)繪方案，并對(duì)測(cè)繪時(shí)間進(jìn)行合理安排。在開展測(cè)繪作業(yè)前，技術(shù)人員需申請(qǐng)?jiān)S可證，在通過審核后方可開展測(cè)繪工作。

其次，在遙感測(cè)繪過程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)飛行航線進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，根據(jù)具體的任務(wù)要求以及測(cè)繪區(qū)域的整體情況。在各類影響因素下，設(shè)計(jì)最優(yōu)飛行路線。在航線設(shè)計(jì)過程中，需對(duì)測(cè)繪目標(biāo)進(jìn)行定位。并通過對(duì)無人機(jī)控制使其爬升到相應(yīng)高度，并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。在回收點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，需確保應(yīng)急點(diǎn)在3 個(gè)以上，有助于無人機(jī)的安全落地。

最后，在實(shí)際飛行過程中，通常將飛行時(shí)間設(shè)置在中午12∶00 左右，在陽光充足的條件下，能夠保證相機(jī)拍攝更加清晰，像素質(zhì)量相對(duì)較好。并且，在遙感影像處理過程中，通過獲取各類信息對(duì)其展開深入處理，并將其形成DEM、DSM 等產(chǎn)品，充分展現(xiàn)出良好的測(cè)繪成果。

3 工程測(cè)繪中無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用策略

3.1 基本概況

在工程測(cè)繪過程中，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)具有重要作用，可有效為測(cè)繪工作的開展提供較大幫助，促使工程測(cè)繪工作的有效完成，以達(dá)到良好的測(cè)繪效果，提高整體的測(cè)繪效率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，要求技術(shù)人員對(duì)工程測(cè)繪整體情況進(jìn)行合理分析，明確具體的測(cè)繪范圍，并對(duì)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，掌握實(shí)際情況，從而制定科學(xué)的測(cè)繪計(jì)劃，發(fā)揮無人機(jī)遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)測(cè)繪工作的有序開展。例如，以某項(xiàng)公路工程測(cè)繪為例，在該測(cè)繪工作中，不斷加強(qiáng)對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，為公路選線提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。在該測(cè)繪中，比例尺為1∶1000，測(cè)繪區(qū)域在郊區(qū)范圍內(nèi)，居民人數(shù)相對(duì)較少，整體較為簡(jiǎn)單，大面積的植被覆蓋，無人機(jī)飛行空間較為廣闊，天氣狀況也較為良好。并且，在該測(cè)繪區(qū)域內(nèi)設(shè)有變電站，則會(huì)對(duì)無人機(jī)造成相應(yīng)干擾，影響其獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，容易導(dǎo)致測(cè)繪工作出現(xiàn)相應(yīng)的偏差。由此技術(shù)人員需對(duì)無人機(jī)遙感拍攝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保得到良好的拍攝效果。在實(shí)際拍攝過程中分為主路以及輔路，在主路中其拍攝范圍在300 m 左右，輔路范圍在200 m 左右。并呈現(xiàn)帶狀分布，長(zhǎng)度大約在20 km 以上，從而可充分展現(xiàn)出良好的拍攝成果，提高工程測(cè)繪質(zhì)量，不斷體現(xiàn)出無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的使用效率。

3.2 測(cè)繪設(shè)備

在無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的實(shí)施過程中，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)各類設(shè)備的有效應(yīng)用，可有效達(dá)到良好的測(cè)繪效果，確保工程測(cè)繪的高效開展。通常情況下，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，經(jīng)常采用IRSA-II 無人機(jī)，并配備Nikon D800 單反相機(jī)，充分利用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，可充分促使無人機(jī)進(jìn)行順利飛行。同時(shí)，在無人機(jī)的選用過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行全面掌握，確保其各項(xiàng)參數(shù)符合工程測(cè)繪工作的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。在無人機(jī)應(yīng)用過程中，其機(jī)長(zhǎng)大約在1.8 m 左右，機(jī)高為0.5 m 左右，翼展長(zhǎng)度在2.6 m左右，機(jī)翼面積為0.9 m2。其起飛重量為14 kg，無人機(jī)螺旋槳直徑在0.6 m 左右。在飛行過程中，空速最大值可達(dá)140 km/h 左右，飛行高度最大值則在4 000 m 左右，返航時(shí)空速為100 km/h，爬升速度為5 m/s。從而通過對(duì)無人機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，有效發(fā)揮其實(shí)際作用，高效完成測(cè)繪工作。并且，在相機(jī)設(shè)備的應(yīng)用過程中，也需設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，確保相機(jī)在拍攝過程中，能夠滿足測(cè)繪要求，符合無人機(jī)遙感技術(shù)實(shí)施的主要標(biāo)準(zhǔn)，以彰顯出該技術(shù)的總體優(yōu)勢(shì)，對(duì)工程測(cè)繪工作的開展具有較大益處。一般情況下，在無人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用下，需確保相機(jī)的鏡頭焦距在35 mm 左右，分辨率為7360＊4912，像素為3677萬，外形尺寸在146＊123＊81.5 左右，相機(jī)重量還需在900 g 左右。由此在該相機(jī)的使用下，能夠清晰拍攝出工程測(cè)繪區(qū)域的實(shí)際情況，便于工作人員根據(jù)測(cè)繪信息了解工程狀況，針對(duì)出現(xiàn)的異常情況可及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整，完善工程施工方案，確保工程建設(shè)的順利開展。無人機(jī)攝影參數(shù)如表2 所示。

表2 無人機(jī)攝影參數(shù)

3.3 測(cè)繪作業(yè)

技術(shù)人員在實(shí)際測(cè)繪過程中，應(yīng)充分明確工程測(cè)繪工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)各項(xiàng)測(cè)繪內(nèi)容進(jìn)行不斷完善，確保測(cè)繪工作的合理性。其中，在航線設(shè)計(jì)過程中，可根據(jù)具體道路方向以及線路明確具體的飛行路線，并在測(cè)繪區(qū)域周圍選擇良好的起降場(chǎng)地，保證該區(qū)域具有完備的起降條件，有助于無人機(jī)的正常飛行。在航拍后，工作人員需對(duì)拍攝影像進(jìn)行檢查，確保其質(zhì)量在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供準(zhǔn)確參考。若影像質(zhì)量未能達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)使用無人機(jī)進(jìn)行補(bǔ)拍，以充分達(dá)到良好的拍攝效果。在無人機(jī)拍攝過程中，其相對(duì)高度為700 m 左右，航向重疊為73%，重疊范圍在70%～75%之間，測(cè)繪區(qū)域的成圖面積為14 km2。同時(shí)，在航拍測(cè)量過程中，通常在無人機(jī)起飛到200 m 高度時(shí)，切換駕駛模式，并適當(dāng)增加飛行次數(shù)，可有效確保無人機(jī)獲取精確數(shù)據(jù)，并取得良好的航攝結(jié)果。在實(shí)際航攝過程中，要求工作人員對(duì)具體情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，有助于后期工作人員對(duì)其展開深入分析，確保工程項(xiàng)目的高效開展。并且，在像控測(cè)量過程中，技術(shù)人員需明確具體的像控點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)置，促使其位置更加準(zhǔn)確。在總體設(shè)置過程中，需設(shè)置大約6 條基線左右，像控點(diǎn)可在77 個(gè)左右，從而能夠得到精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。在實(shí)際拍攝過程中，工作人員還需做好相應(yīng)的檢查工作，確保影像的清晰程度達(dá)到規(guī)定的要求，并對(duì)色差進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，確保分辨率在0.1 m 左右，充分滿足測(cè)繪工作的整體需求，提高工程測(cè)量精度，促使其工程測(cè)繪達(dá)到較高水平。

3.4 數(shù)據(jù)處理

在無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用過程中，工作人員還需對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行充分處理，明確具體的處理流程，有助于快速完成測(cè)繪工作，提高測(cè)繪質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程測(cè)繪的主要目標(biāo)。由此工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)信息處理工作的重視，應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，積極完善信息處理內(nèi)容，推動(dòng)工程項(xiàng)目的高效開展。在數(shù)據(jù)信息處理過程中，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)引進(jìn)全新設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，構(gòu)建數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，并運(yùn)用加密軟件對(duì)數(shù)據(jù)信息形成良好的保護(hù)，還需利用編輯軟件以及計(jì)算機(jī)設(shè)備，可有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的處理效率，保證數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量。同時(shí)，在處理過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定流程完成信息處理工作，將數(shù)字航空影像投入到自動(dòng)測(cè)量中，對(duì)其進(jìn)行有效定向，并自動(dòng)生成相應(yīng)影像，利用自動(dòng)匹配對(duì)圖像曲線進(jìn)行編輯，生成等高線等數(shù)據(jù)。通過對(duì)獲取信息的處理，促使圖像內(nèi)容更加完善，便于工作人員直觀了解工程概況，有助于對(duì)工程項(xiàng)目做出合理分析，以確保工程項(xiàng)目質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。此外，在數(shù)據(jù)處理過程中，工作人員還需利用相關(guān)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，運(yùn)用處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面整理，不斷將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，促使工作人員加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)資源的充分應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量，并在該項(xiàng)工作中，要求工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)流程開展處理工作，確保測(cè)繪工作的完整性以及合理性，提高數(shù)據(jù)信息的利用效率，為工程測(cè)繪工作提供充分保障。

3.5 結(jié)束語

總而言之，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中得到大范圍應(yīng)用，并取得高效的測(cè)繪成果，為工程項(xiàng)目開展提供良好依據(jù)。為此，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)加大對(duì)測(cè)繪工作的重視，并積極應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行深入分析，了解該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，合理設(shè)置無人機(jī)以及相機(jī)參數(shù)，確保其在使用過程中得到良好的應(yīng)用效果。同時(shí)，利用該技術(shù)開展測(cè)繪工作，還需對(duì)影像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，逐漸提高測(cè)量的精確性，增強(qiáng)測(cè)繪工作的準(zhǔn)確度，充分展現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用靈活性。