無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用探討

陳雁

佛山市測繪地理信息研究院 廣東 佛山 528000

現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)正在日新月異的發(fā)展當(dāng)中，同時(shí)遙感技術(shù)也開始更新?lián)Q代，如今在測繪工作當(dāng)中使用的最為廣泛的技術(shù)就是無人機(jī)遙感技術(shù)，該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有著明顯的優(yōu)勢，不僅能夠快速的完成工作，同時(shí)也可以對(duì)于所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，非常適合現(xiàn)代化的工程需求?？梢哉f遙感技術(shù)的出現(xiàn)就是依托現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步的，同時(shí)也是現(xiàn)代科技的重要產(chǎn)物。所以本文也會(huì)以遙感技術(shù)的發(fā)展當(dāng)作是研究的主要內(nèi)容，對(duì)其應(yīng)用的現(xiàn)狀，包括主要的優(yōu)勢進(jìn)行探討，在這樣的基礎(chǔ)之上，對(duì)于無人機(jī)遙感技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡單的研究。

1 無人機(jī)遙感技術(shù)概述

1.1 無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

就目前來看，我國的無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的是非常速的，而且在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中也取得了非常好的應(yīng)用，這也表明我國的無人機(jī)發(fā)展目前已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段當(dāng)中。將無人機(jī)遙感技術(shù)使用在測繪工程當(dāng)中，所拍攝出來的照片清晰度非常高，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)于空間地理信息的快速獲取，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展以及環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中使用的非常的廣泛，而且也取得了非常好的成效[1]。

1.2 無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

①監(jiān)測尺度比較大。使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)于大范圍內(nèi)物體的有效測量，也就是說無人機(jī)遙感技術(shù)在進(jìn)行監(jiān)測的時(shí)候，其尺寸有著非常明顯的可控性，可以最大限度的擴(kuò)大監(jiān)控尺寸，而且使用無人機(jī)遙感技術(shù)也能夠使用三維的方法，在系統(tǒng)當(dāng)中反映出目標(biāo)區(qū)域的具體情況，從而使工作人員能夠針對(duì)于區(qū)域的具體信息進(jìn)行更加直觀的了解。

②監(jiān)測效率比較高。因?yàn)闊o人機(jī)遙感技術(shù)本身就具有著非常高的監(jiān)測效率，尤其是針對(duì)于一些非常突出的事件在應(yīng)急方面表現(xiàn)的非常明顯，一旦出現(xiàn)了突發(fā)事件，使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行緊急處理，并且也可以有效的提升事件的處理效率，進(jìn)一步對(duì)于最終的效果進(jìn)行改善，避免整個(gè)事件擴(kuò)大所產(chǎn)生的危害性。因此在具體測繪工程當(dāng)中使用無人機(jī)遙感技術(shù)其實(shí)能夠更好的保障我們的工程測量效率。

③信息處理的速度非常快。使用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測量的時(shí)候，所測量到的信息能夠直接傳送到相應(yīng)的系統(tǒng)當(dāng)中，并且由電子系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行集中的處理，無論是信息的處理速度還是處理能力都有了有效的提升，可以為信息的采集效率的提升提供更多的保證。

④系統(tǒng)的兼容性非常高，可以滿足于測繪的不同需求。

⑤在進(jìn)行實(shí)際的測繪工作的時(shí)候，如果只使用一種技術(shù)的話，很容易就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息被遺漏的情況，所以我們?cè)谶M(jìn)行測繪時(shí)，使用無人機(jī)技術(shù)的同時(shí)也可以兼容一些其他的系統(tǒng)，彼此之間形成非常好的互補(bǔ)性，這樣就能夠規(guī)避單一系統(tǒng)在使用過程當(dāng)中存在著的弊端。而且無人機(jī)遙感本身就具有著非常好的兼容性，能夠跟其他的系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合，確保在使用過程當(dāng)中的時(shí)效性，如圖1所示[2]。

圖1 為測繪范圍與盲點(diǎn)

2 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量當(dāng)中的具體應(yīng)用

2.1 對(duì)于測繪影像資料的獲取

在工程測繪當(dāng)中把無人機(jī)遙感技術(shù)使用進(jìn)去，就能夠更好的了解整個(gè)待測區(qū)域的具體情況，并且以此作為數(shù)據(jù)研究的依據(jù)，制定好無人機(jī)的飛行路線，用試飛環(huán)節(jié)就能夠選擇更加合適的平臺(tái)。無人機(jī)在飛行時(shí)本身幅度是比較小的，因此會(huì)容易出現(xiàn)偏角的現(xiàn)象，當(dāng)我們?cè)讷@得信息的同時(shí)，也必須要充分的使用所拍攝出來的圖像，然后對(duì)于后期的影像進(jìn)行豐富，這就必須要確保無人機(jī)在拍攝時(shí)它所獲得的畫面是符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，只有這樣才能夠確保最終的影像的處理效果[3]。

2.2 針對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的采集

在使用無人機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的過程當(dāng)中，需要根據(jù)采集主體的不同使用不同的方法，一般來說會(huì)選擇自動(dòng)加密或者是手動(dòng)采集這兩種辦法。自動(dòng)加密是無人機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)當(dāng)中的一種保護(hù)機(jī)制，在收集完所有的信息跟數(shù)據(jù)之后，會(huì)使用傳感器以及拍攝設(shè)備在機(jī)器內(nèi)對(duì)于信息進(jìn)行短暫的存儲(chǔ)，同時(shí)還會(huì)針對(duì)于存儲(chǔ)進(jìn)行加密處理，能夠確保所采集到的信息數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)工作人員需要對(duì)于無人機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取時(shí)，就需要獲取相應(yīng)的訪問權(quán)限，這種無人機(jī)自動(dòng)加密技術(shù)的使用，能夠確保我們所有采集到的數(shù)據(jù)的安全性。而使用手動(dòng)采集的方法，其實(shí)主要利用的是計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，以基站內(nèi)的具體情況為準(zhǔn)，有目的性的去操控?zé)o人機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)方面的選擇，可以針對(duì)于所測區(qū)域進(jìn)行選擇性的拍攝，以此來獲得所指定需要的信息以及數(shù)據(jù)。

2.3 在惡劣環(huán)境下的測量分析

有一些工程在建設(shè)過程當(dāng)中，本身所屬的施工環(huán)境就非常的特殊，所以如果想要完成測量任務(wù)本身就非常的困難，僅僅使用普遍的測量方法是無法實(shí)現(xiàn)測量任務(wù)的。在這樣的條件下，我們應(yīng)該通過無人機(jī)遙感技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行拍攝，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低空航攝，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)于數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析，可以幫助我們獲得具體的測量結(jié)果，也就是說無論是數(shù)據(jù)分析還是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，都能夠?qū)崿F(xiàn)完全的智能化，使用起來非常的靈活。因此在當(dāng)前的森林開發(fā)或者是農(nóng)村建設(shè)過程當(dāng)中，無人機(jī)遙感技術(shù)使用的是比較廣泛的，不僅能夠在各種惡劣環(huán)境下進(jìn)行有效的測量，同時(shí)也能夠確保最終結(jié)果的精準(zhǔn)性[4]。

2.4 對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

跟傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)使用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)在進(jìn)行處理的過程當(dāng)中，無論是處理的效率還是整體的處理質(zhì)量都有著非常強(qiáng)的優(yōu)勢，尤其是當(dāng)我們需要針對(duì)于一些比較大面積的礦山進(jìn)行測繪的時(shí)候，如果只是利用傳統(tǒng)的測繪方法，那么整體數(shù)據(jù)是缺乏完整性的，而且數(shù)據(jù)處理的效果也并不是特別的理想，同時(shí)針對(duì)于大面積礦山進(jìn)行處理，對(duì)于工作人員來說也是一個(gè)挑戰(zhàn)，這種不理想的數(shù)據(jù)是沒有辦法為礦山的整治以及管理提供有效的指導(dǎo)的，同時(shí)礦山的污染整治情況也很難真正的達(dá)到預(yù)期的要求，但是如果能夠使用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)于礦山進(jìn)行測繪，就可以快速的獲取結(jié)果，這能夠?yàn)榈V山保護(hù)措施的制定提供更加科學(xué)且及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

2.5 針對(duì)于突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理

在使用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)于區(qū)域進(jìn)行測量的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到一些突發(fā)的事情，例如地震、滑坡或者是泥石流等，或者是其他的一些地質(zhì)災(zāi)害，在進(jìn)行突發(fā)事件測量時(shí)，不能使用常規(guī)的測量辦法，因?yàn)槌Ｒ?guī)的測量方法整體的周期非常長，無法做到實(shí)時(shí)的監(jiān)控，也不能夠及時(shí)的了解災(zāi)情。舉例來說，如果山區(qū)發(fā)生了突然的地震或者是其他的一些地質(zhì)災(zāi)害，那么周邊的環(huán)境通常是非常惡劣的，所以沒有辦法直接進(jìn)行地面測量工作，一旦遇到了不良天氣也無法使用衛(wèi)星遙感或者是航空遙控技術(shù)來對(duì)于災(zāi)區(qū)的實(shí)時(shí)影像進(jìn)行獲取，更不要說對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控了。但是無人機(jī)遙感技術(shù)的使用可以有效的避免這些問題的發(fā)生，因?yàn)闊o人機(jī)可以迅速的進(jìn)入到災(zāi)區(qū)當(dāng)中，相較于上述方法來說無人機(jī)會(huì)更加的靈巧方便一些，因此能夠針對(duì)于災(zāi)區(qū)的具體情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，能夠做到有效的評(píng)估災(zāi)區(qū)的房屋坍塌情況以及道路具體損害情況，可以為后續(xù)的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)和影像支撐[5]。

2.6 特殊目標(biāo)的獲取

有一些特殊的目標(biāo)，例如工程項(xiàng)目或者是文物建筑以及一部分軍事方面的測繪目標(biāo)，在獲取信息方面的時(shí)候會(huì)非常的困難，這些測繪項(xiàng)目都可以歸結(jié)為特殊目標(biāo)。在實(shí)際測繪時(shí)往往需要針對(duì)于這些特殊的目標(biāo)的詳細(xì)資料包括詳細(xì)數(shù)據(jù)等進(jìn)行獲取，但是傳統(tǒng)的測繪方法沒有辦法及時(shí)的去獲取這些信息，一般主要會(huì)通過無人機(jī)遙感技術(shù)，因?yàn)檫@樣能夠更好的確保所獲得的影像的精準(zhǔn)性，同時(shí)也能夠確保位置的準(zhǔn)確性，對(duì)于測繪成圖的制作效率的提升起到了非常大的幫助，而且整個(gè)測繪過程能夠有效的實(shí)現(xiàn)針對(duì)于資源的節(jié)約。

3 在工程測繪當(dāng)中使用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 定期的對(duì)于相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢查以及維修

在使用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)于區(qū)域進(jìn)行測繪之前，如果想要有效的提升測繪的質(zhì)量，工作人員就必須要針對(duì)于設(shè)備進(jìn)行定期的檢查，而且還需要進(jìn)行調(diào)試。首先應(yīng)該確保所有的設(shè)備都符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并且設(shè)備必須要經(jīng)過檢定合格之后才能夠使用。同時(shí)也需要根據(jù)不同工程的不同需求來適當(dāng)?shù)恼{(diào)整設(shè)備，其次就是要針對(duì)于通訊設(shè)備以及地面電臺(tái)，包括電源系統(tǒng)跟記錄系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行定期的檢查，例如連接航攝平臺(tái)進(jìn)行通電方面的檢查，這樣就能夠確保這些使用的設(shè)備跟系統(tǒng)是具備著良好運(yùn)行狀態(tài)的。最后在進(jìn)行遙感測繪工作的時(shí)候，還應(yīng)該檢查相片的重疊度以及航線的彎曲度，包括傾角和影像質(zhì)量等，例如在檢查影像質(zhì)量的時(shí)候，就可以目測它的清晰度以及色彩等效果，這樣就可以得知是否需要針對(duì)于設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

3.2 嚴(yán)格的控制好飛行以及攝影的質(zhì)量

為了能夠更好的提升無人機(jī)拍攝的水平以及效率，在實(shí)際使用的過程當(dāng)中相關(guān)的操作者必須要嚴(yán)格的控制好飛行路線以及具體的攝影質(zhì)量，首先無人機(jī)在進(jìn)場時(shí)一定要嚴(yán)格的按照規(guī)定的時(shí)間，并且明確好起飛以及降落的方式，起飛的重量等都需要提前規(guī)劃好，同時(shí)也應(yīng)該控制好飛行的速度，進(jìn)而能夠獲取更加高清的測繪影像，其次就是應(yīng)該設(shè)計(jì)跟控制好無人機(jī)飛行的高度，這樣才能夠掌握好拍攝區(qū)域的實(shí)際航高跟設(shè)計(jì)航高之間的高度差，并且將其控制在合理的范圍當(dāng)中。而后還應(yīng)該控制好無人機(jī)的飛行狀態(tài)，避免針對(duì)于GPS定位系統(tǒng)造成信號(hào)影響，最終導(dǎo)致拍攝的準(zhǔn)確性出現(xiàn)問題。同時(shí)在無人機(jī)飛行時(shí)也應(yīng)該控制好上升跟下降的飛行速度，除此之外，工作人員還需要規(guī)劃并且制定好安全保護(hù)方案，這樣可以保證無人機(jī)在飛行的時(shí)候的安全性，同時(shí)在進(jìn)行拍攝時(shí)也應(yīng)該確保沒有出現(xiàn)航攝遺漏的情況，如果現(xiàn)了漏洞，需要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)攝[6]。

3.3 優(yōu)化像控點(diǎn)的測量流程

為了能夠更好的提升無人機(jī)遙感技術(shù)在拍攝過程當(dāng)中的像控點(diǎn)布置工作的有效性，需要不斷的針對(duì)其進(jìn)行流程方面的優(yōu)化。首先應(yīng)該根據(jù)工程的需要，明確好拍攝的區(qū)域以及范圍，并且檢查拍攝區(qū)域的自由網(wǎng)效果，快速生成自由網(wǎng)拼圖。第二點(diǎn)是要根據(jù)測量區(qū)域的地形地勢來設(shè)計(jì)出像控點(diǎn)的布置方案，同時(shí)也不能夠在無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)定任何對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行重新加工的指令，進(jìn)而能夠確保最為真實(shí)的工作測繪數(shù)據(jù)，以便日后可以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。此外，因?yàn)樵谂臄z的時(shí)候可能會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此這些數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)的采集器里面，所以我們還需要根據(jù)實(shí)際的情況來對(duì)于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行定期的整理。

4 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程當(dāng)中應(yīng)用的改進(jìn)方向

雖然說目前無人機(jī)遙感技術(shù)在很多領(lǐng)域都取得了成功，而且應(yīng)用的也比較廣泛，但是為了能夠更好的提升測量的精度以及擴(kuò)大無人機(jī)遙感技術(shù)的使用范圍，還需要對(duì)其進(jìn)行有效的改進(jìn)以及研究。

4.1 起降技術(shù)以及抗風(fēng)性能的改進(jìn)

無人機(jī)遙感技術(shù)在操作的過程當(dāng)中非常的簡單，而且運(yùn)行的時(shí)間也比較長，最重要的是它的信息監(jiān)測時(shí)效性也比較長，所以擁有著很多優(yōu)勢，因此目前已經(jīng)逐漸成為了測繪工程測量當(dāng)中的主要手段。但是其在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，其實(shí)存在著很多需要改進(jìn)的地方，例如在針對(duì)于一些高原地區(qū)進(jìn)行地理信息監(jiān)測的時(shí)候，大型的無人機(jī)很難真正的找到合適的起降環(huán)境，而小型的無人機(jī)又會(huì)受到風(fēng)力的影響，很難真正的確保最終的測量精度。所以就必須要加強(qiáng)對(duì)于無人機(jī)的起降技術(shù)跟抗風(fēng)性能的有效改進(jìn)，而通過增加無人機(jī)本身的重量提升抗風(fēng)性能的措施，又會(huì)對(duì)于無人機(jī)的起降技術(shù)產(chǎn)生非常高的要求，所以說相關(guān)的研發(fā)人員也需要對(duì)于該問題進(jìn)行不斷的改進(jìn)以及研究。

4.2 傳感器設(shè)計(jì)以及飛行控制改進(jìn)

有一部分無人機(jī)在應(yīng)用的時(shí)候受到自身的體積包括重量所產(chǎn)生的影響，沒有辦法實(shí)現(xiàn)高精度的傳感器的安裝，所以說在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，同時(shí)也無法獲得更加高精度的影像，從而影響著整體的測繪任務(wù)的展開。因此一定要注意對(duì)于這些小型的無人機(jī)進(jìn)行傳感器精度的提升，另外為了能夠確保無人機(jī)在應(yīng)用的時(shí)候可以嚴(yán)格的按照所需要的測量點(diǎn)以及攝影的比例尺進(jìn)行飛行控制，相關(guān)的工作人員需要及時(shí)的加強(qiáng)針對(duì)于這方面的改進(jìn)，進(jìn)而能夠更好的提升無人機(jī)遙感在應(yīng)用過程當(dāng)中的實(shí)用性。

5 結(jié)束語

綜上所述，在目前的實(shí)際測繪工作展開的過程當(dāng)中，使用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)能夠更好的提升整體工作的水平，并且也可以為工程的建設(shè)提供更多的數(shù)據(jù)方面的保障，無人機(jī)遙感測繪屬于一種新型的技術(shù)，具有著非常高的監(jiān)測效率，同時(shí)精準(zhǔn)度也比較好，能夠更好地確保整體的監(jiān)測尺度。因此在實(shí)際工作的過程當(dāng)中需要針對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行充分的研究并且予以足夠的重視，這樣才能夠進(jìn)一步促進(jìn)無人機(jī)遙感技術(shù)水平不斷的提升，從而可以為我國的測繪工程技術(shù)的發(fā)展起到更大的推動(dòng)作用。