無人機(jī)攝影測量技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

文/吳麗

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽安慶 246000）

無人機(jī)攝影測量技術(shù)是在傳統(tǒng)航空攝影和衛(wèi)星遙感的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，這就使其在建筑領(lǐng)域以及自然資源監(jiān)測中具有明顯優(yōu)勢。但伴隨該技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，相關(guān)的困境應(yīng)運(yùn)而生。因此，有效應(yīng)對當(dāng)前的挑戰(zhàn)或困境成為該技術(shù)順利發(fā)展的關(guān)鍵所在。

1.無人機(jī)攝影測量技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇

1.1 應(yīng)急測繪

無人機(jī)攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在機(jī)動(dòng)高效以及輕便靈活等方面，這樣可以在突發(fā)事件中發(fā)揮作用，將高效的測繪地理信息及時(shí)提供給相關(guān)部門，為突發(fā)事件的合理化處置提供依據(jù)。從相關(guān)資料中可知，該技術(shù)在2008年汶川地震以及2013年蘆山地震等災(zāi)害救援中得到有效應(yīng)用。

1.2 智慧城市建設(shè)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，人們在城市智能化方面的要求不斷提高，使得城市向智慧城市方向不斷發(fā)展。在建設(shè)智慧城市時(shí)，人們要對海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。這時(shí)就可以凸顯無人機(jī)攝影測量技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。該技術(shù)得到充分應(yīng)用時(shí)，就可以對城市建筑群、特殊建筑等內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集，并在大數(shù)據(jù)技術(shù)的輔助下，使得數(shù)據(jù)完成有效的分析、整理和提取。相關(guān)部門將具備價(jià)值的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用到智慧城市體系建設(shè)之中，能夠達(dá)到不斷完善智慧城市管理體系的效果。除此之外，在構(gòu)建智慧城市時(shí)，要對相關(guān)信息內(nèi)容進(jìn)行持續(xù)細(xì)化，這是智慧城市精細(xì)化管理的基礎(chǔ)所在。對無人機(jī)攝影測量技術(shù)來講，其在應(yīng)用的過程中會配備相關(guān)的數(shù)字軟件或GIS軟件，有利于細(xì)化處理相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)而最大化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用價(jià)值。無人機(jī)應(yīng)用于智慧城市建設(shè)如圖1所示。

1.3 水利行業(yè)

無人機(jī)的起降方式相對靈活，并且具備低空循跡的自主飛行方式，同時(shí)具備快速響應(yīng)的多數(shù)據(jù)獲取能力，這樣使其在水利管理中的應(yīng)用前景相對良好。它不單單可以應(yīng)用于水域規(guī)劃中，還能夠在水利監(jiān)測和管理等方面發(fā)揮作用。將分辨率較高的數(shù)碼相機(jī)放置在無人機(jī)之上，以此來完成快速測圖工作；也可以在無人機(jī)上搭載視頻采集設(shè)備，不僅能夠?qū)崟r(shí)完成采集，還能夠及時(shí)回傳相關(guān)影像數(shù)據(jù)，從而充分凸顯其高分辨率、良好的實(shí)效性等優(yōu)勢；若將合成孔徑雷達(dá)設(shè)備放置在無人機(jī)中，即使在云霧天氣，依然能夠獲得清晰度較高的圖像?？偠灾瑢o人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到水利領(lǐng)域之中，可以顯著提高雨情、旱情等災(zāi)情信息的精準(zhǔn)性，并能夠大幅度提升傳輸?shù)臅r(shí)效性，從而為相關(guān)部門制訂科學(xué)完善的防洪抗旱調(diào)度方案提供參考依據(jù)。

1.4 傾斜攝影測量

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的技術(shù)之一，該技術(shù)的誕生能夠?qū)鹘y(tǒng)測繪作業(yè)方式起到一定的顛覆性作用。豎直航空攝影在地物立面信息獲取中出現(xiàn)一定的缺陷，但傾斜攝影卻能夠規(guī)避該問題，其能夠?qū)Υ蠓秶牡乇砦矬w三維立面信息進(jìn)行全面獲取，為攝影區(qū)域的三維測量提供支持，從而使大場景建模和地物測量得以快速實(shí)現(xiàn)，并生成相對真實(shí)的地表三維場景。由于相機(jī)技術(shù)處于迅猛發(fā)展的狀態(tài)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大，甚至能夠在多個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。無人機(jī)傾斜攝影測量圖如圖2所示。

2.無人機(jī)攝影測量技術(shù)的挑戰(zhàn)與出路

2.1 技術(shù)發(fā)展方面

2.1.1 技術(shù)發(fā)展不成熟

從無人機(jī)攝影測量技術(shù)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r可知，該技術(shù)的發(fā)展依然存在不成熟的問題，主要體現(xiàn)在以下方面：第一，國際上通常以進(jìn)口核心算法來對無人機(jī)飛行狀態(tài)進(jìn)行控制，但我國具有競爭力的核心算法尚未研發(fā)成功，導(dǎo)致技術(shù)發(fā)展存在明顯的被動(dòng)性；第二，抵抗外界干擾的能力相對薄弱，想要確保數(shù)據(jù)采集結(jié)果的精準(zhǔn)性和完整性，通常采用的方式是以增加飛行重疊率為主，這樣雖然能夠起到一定的效果，但同時(shí)也使得資源損耗得到大幅度提升；第三，續(xù)航方面存在一定的缺陷，這也是日后需重點(diǎn)研究的內(nèi)容之一。

2.1.2 解決措施

首先，相關(guān)部門應(yīng)不斷加大研發(fā)資金的投入，加快國產(chǎn)核心算法的研發(fā)速度，以此來實(shí)現(xiàn)核心算法的自主性，這樣可以顯著提升技術(shù)發(fā)展的主動(dòng)性，從而與技術(shù)發(fā)展需求保持一致。其次，相關(guān)部門應(yīng)不斷提升導(dǎo)航技術(shù)的完善性，盡量全方位融合當(dāng)前使用的導(dǎo)航技術(shù)，這樣在應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)時(shí)，信號抗干擾能力將得到明顯加強(qiáng)；再次，對飛行重疊率進(jìn)行有效降低，不僅能夠降低資源損耗，而且能夠充分體現(xiàn)資源利用價(jià)值。最后，相關(guān)部門應(yīng)對動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，并盡量改善無人機(jī)續(xù)航能力，為大型工程提供良好的服務(wù)，從而使該技術(shù)在市場中具有良好的競爭力。對當(dāng)前使用的無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)來講，電池以鋰電池為主，對該電池進(jìn)行擴(kuò)容，雖然能夠在一定程度上提升續(xù)航能力，但無人機(jī)的重量也會隨之提升，性價(jià)比相對不高。因此，相關(guān)部門要對新能源電池進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)，或者在多系統(tǒng)的作用下，使得動(dòng)力輸送任務(wù)得到有效完成。比如將太陽能和蓄電池結(jié)合應(yīng)用，這樣在飛行的過程中，可以通過太陽能來補(bǔ)充動(dòng)力系統(tǒng)，有助于無人機(jī)續(xù)航能力的大幅度提升。

2.2 監(jiān)管政策方面

2.2.1 監(jiān)管政策缺乏健全性

從該技術(shù)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r可知，該技術(shù)的監(jiān)管政策缺乏健全性，體現(xiàn)在以下幾方面。第一，監(jiān)管政策內(nèi)容存在明顯滯后性，部分監(jiān)管政策依然遵循以往的內(nèi)容，無法適應(yīng)當(dāng)前的工作；與此同時(shí)，在政策方面會出現(xiàn)責(zé)任分配過于籠統(tǒng)的問題，繼而出現(xiàn)管理越權(quán)和責(zé)任糾紛等現(xiàn)象。第二，監(jiān)管隊(duì)伍的綜合素養(yǎng)不足，不僅無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，即使及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題也無法提出指導(dǎo)性建議，從而使得監(jiān)管政策的應(yīng)用價(jià)值被嚴(yán)重限制。

2.2.2 解決對策

首先，相關(guān)部門應(yīng)對監(jiān)管政策內(nèi)容加以完善，正確梳理現(xiàn)行監(jiān)管政策，使得原有滯后性內(nèi)容被有效替換，為政策內(nèi)容的完整性和有效性提供保障；與此同時(shí)，在政策中要全面細(xì)化責(zé)任分配制度，明確不同責(zé)任人的相關(guān)工作，繼而降低管理越權(quán)和責(zé)任糾紛等現(xiàn)象的發(fā)生概率。其次，相關(guān)部門應(yīng)對監(jiān)管隊(duì)伍實(shí)施必要的培訓(xùn)，以此來提升監(jiān)管人員的綜合素養(yǎng)。在培訓(xùn)內(nèi)容的篩選過程中，相關(guān)部門應(yīng)妥善完成對監(jiān)管人員綜合能力的考核，在平均水平的基礎(chǔ)上，完善理論培訓(xùn)和實(shí)踐培訓(xùn)等課程內(nèi)容。最后，在完成培訓(xùn)課程后，相關(guān)部門要對學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面考核，并在工作正式開展之前，對人員實(shí)施能力測試，將實(shí)力和能力都較強(qiáng)的人員篩選出來，讓這類人員能夠積極參與管理活動(dòng)，并對問題提出有針對性的建設(shè)意見，進(jìn)而讓監(jiān)管政策的應(yīng)用價(jià)值得到最大化呈現(xiàn)。

2.3 產(chǎn)業(yè)市場方面

2.3.1 產(chǎn)業(yè)市場不完善

無人機(jī)攝影測量技術(shù)存在產(chǎn)業(yè)市場不完善的問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，產(chǎn)品的普及度較低，當(dāng)前主要在建筑行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用，在其他領(lǐng)域的推廣度和應(yīng)用度都非常低，導(dǎo)致該技術(shù)的發(fā)展受到嚴(yán)重限制；第二，市場中流通的國產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品相對落后，無法和高精度的檢測要求保持一致，使得人們更加傾向于購買進(jìn)口產(chǎn)品，從而對技術(shù)的推廣速度產(chǎn)生嚴(yán)重的制約。

2.3.2 解決措施

首先，相關(guān)部門要全面提升產(chǎn)品的普及度。相關(guān)部門要加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的宣傳工作，不單單要讓該技術(shù)在建筑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，還要向其他領(lǐng)域進(jìn)行推廣，為技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供助力。其次，相關(guān)部門要對市場內(nèi)流通的國產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量提出嚴(yán)格要求，這就要對國內(nèi)企業(yè)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)，讓相關(guān)企業(yè)在自主研發(fā)方面加大力度，盡量使產(chǎn)品與高精度檢測要求保持一致；再次，相關(guān)部門應(yīng)將價(jià)格當(dāng)成競爭的主要優(yōu)勢之一，為國產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品的推廣起到一定促進(jìn)作用，進(jìn)而明顯加快該技術(shù)的推廣速度。最后，相關(guān)部門應(yīng)將產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)工作當(dāng)成重點(diǎn)，通過信息技術(shù)來梳理當(dāng)前市場發(fā)展?fàn)顩r；同時(shí)在分析模型的輔助下，對未來的市場走向?qū)嵤╊A(yù)測，并以此為依據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，盡量使產(chǎn)品與發(fā)展需求保持同步，進(jìn)而大幅度提升產(chǎn)品自身的核心競爭力。

3.結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)攝影測量技術(shù)目前已在應(yīng)急測繪以及災(zāi)害監(jiān)測等方面得到了廣泛應(yīng)用，并且效果也受到了行業(yè)認(rèn)可。想要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展，相關(guān)部門就要采取有效對策幫助該技術(shù)擺脫困境，從而迎來更好的前景。