無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

任春鵬

（山東建材勘察測繪研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

0 引言

隨著我國城市化建設(shè)腳步的逐漸加快，使得社會(huì)各界對(duì)于工程建設(shè)效果和質(zhì)量也提出了越來越高的要求，而工程建設(shè)工作的順利開展和進(jìn)行需要高質(zhì)量的測繪工作作為基礎(chǔ)前提。對(duì)此，相關(guān)測繪人員可利用無人機(jī)遙感技術(shù)提升工程質(zhì)量，可以通過航攝儀以及其他方式與機(jī)器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)記錄工作，并由專人負(fù)責(zé)后續(xù)的圖像分析與處理工作，如此從根本上保證和提升測繪工程的準(zhǔn)確性，提高工作效率和工作質(zhì)量，促進(jìn)和推動(dòng)測繪工作的順利進(jìn)行。文章圍繞無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用展開一系列的討論。

1 無人機(jī)遙感技術(shù)概述

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，大量先進(jìn)的技術(shù)手段在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都得到了極為廣泛的應(yīng)用，并以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)獲得了良好的應(yīng)用效果。在這其中，無人機(jī)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，打破了原有的工作模式。將其應(yīng)用到測繪工程當(dāng)中，可以在很大程度上提高測量工作的效率，同時(shí)能滿足不同生產(chǎn)任務(wù)對(duì)精度的需要，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)該根據(jù)不同領(lǐng)域和工作內(nèi)容的實(shí)際情況，以先進(jìn)的技術(shù)手段作為支撐，有針對(duì)性地打造出各類不同的無人機(jī)[1]。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 難度系數(shù)小

從目前的情況來看，我國在無人機(jī)技術(shù)方面的研究正在逐漸深入，從而使得無人機(jī)的操作愈發(fā)簡便。通常情況下，在測繪工程測量工作中，相關(guān)技術(shù)人員只需要在工作正式開始測量之前做好全面的規(guī)劃，設(shè)定好相應(yīng)的飛行路線，以此為無人機(jī)提供方向指引，同時(shí)也要及時(shí)調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)，使之能夠與當(dāng)前的環(huán)境相適應(yīng)，完成上述工作內(nèi)容之后，只需要等待無人機(jī)將拍攝結(jié)果傳輸回來即可。在實(shí)際工作中，無人機(jī)出現(xiàn)異常情況，無人機(jī)自身都有自救功能，能夠及時(shí)排查可能存在的問題和故障，并在第一時(shí)間返回，問題解決之后重新展開測繪工作。

2.2 作業(yè)效率高

倘若采用傳統(tǒng)測量方式展開測量作業(yè)，很容易受到各類因素的影響，測量工作的效率也無法得到有效的保障。對(duì)無人機(jī)加以利用，并使用遙感技術(shù)，可以在很大程度上提升無人機(jī)對(duì)于突發(fā)事件的處理效果，具有十分靈敏的異常反映能力，可以在很短的時(shí)間內(nèi)判斷出發(fā)生問題的原因，從而極大提升了對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力，進(jìn)而使得相關(guān)的測繪工作能夠穩(wěn)步進(jìn)行，有效推進(jìn)。

2.3 靈活方便

眾所周知，無人機(jī)自身體積小，質(zhì)量較輕，從而使得在實(shí)際應(yīng)用中操作更為靈活，便于攜帶。不僅如此，還可以在不同的區(qū)域內(nèi)隨時(shí)起飛和降落，并不需要利用面積較大的空地。在測量工作中，可以根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)出發(fā)，完成各類信息的搜索工作，并且不需要人對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)看管，在完成設(shè)定的路線飛行任務(wù)之后，會(huì)在先前所規(guī)劃的位置自主降落，從而在很大程度上滿足了測繪工程的實(shí)際需求，并有效提升了工作效率[2]。

2.4 監(jiān)測范圍廣

近年來，伴隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，使其監(jiān)測范圍也在不斷擴(kuò)大，因而被更多的行業(yè)和領(lǐng)域所應(yīng)用。其最為突出的特點(diǎn)在于能夠很好地適應(yīng)復(fù)雜惡劣的環(huán)境，完成人工方式無法展開的各項(xiàng)監(jiān)測工作，并且可以獲得良好的監(jiān)測效果，其性能遠(yuǎn)超人工監(jiān)測的方式，可以說是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。從另一個(gè)角度來講，無人機(jī)遙感技術(shù)在不斷應(yīng)用的過程中也在不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了與三維技術(shù)的有效結(jié)合，這種方式的做法是能夠有力促進(jìn)和推動(dòng)測量結(jié)果精度的提升，使相關(guān)工作人員能夠更加清晰地觀察目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際情況，極大減輕了測繪人員的工作壓力，節(jié)省時(shí)間，并提高了測繪工作的效率和質(zhì)量。

2.5 成本更低

利用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠有效降低測量工作的成本。這是因?yàn)?，利用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠通過傳感器快速采集、傳輸并接收各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)的測量方式來說，無人機(jī)遙感技術(shù)明顯降低了信息采集和傳遞過程中的成本，并且節(jié)約了大量時(shí)間，使信息數(shù)據(jù)能夠更加快速地應(yīng)用于后續(xù)工作當(dāng)中。除此之外，目前我國無人機(jī)制作技術(shù)已經(jīng)具備一定水平，且使用的材料也較為先進(jìn)，不僅能夠滿足無人機(jī)的正常使用，同時(shí)后續(xù)檢修成本較低。因此，利用無人機(jī)遙感技術(shù)也能夠有效降低測量工作的設(shè)備養(yǎng)護(hù)成本。

3 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

3.1 極端天氣下的應(yīng)用

一直以來，傳統(tǒng)測量方式面臨著一個(gè)較大的問題，即當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)較為極端的情況時(shí)，那么測量工作就很難正常展開。這是因?yàn)椋m然工作人員能夠應(yīng)對(duì)極端天氣，但是設(shè)備以及實(shí)際測量工作都會(huì)因?yàn)闃O端天氣而難以進(jìn)行。而利用無人機(jī)遙感技術(shù)則能夠有效解決這一問題。在實(shí)際工作中，無人機(jī)可以在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行低空飛行，并且將拍攝到的區(qū)域內(nèi)狀況利用信息技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚓P(guān)信息數(shù)據(jù)。而工作人員則能夠?qū)鞲衅鱾鬟f過來的信息技術(shù)進(jìn)行分析，以此得知目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際情況，并且制定出科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)方案。這樣一來，就能夠降低極端天氣給測量工作帶來的阻礙，確保測量工作的正常開展。不過需要注意的是，極端天氣同樣會(huì)給無人機(jī)造成影響。比如說，在拍攝過程中，無人機(jī)可能會(huì)因?yàn)橹亓σ蛩貙?dǎo)致高清攝像機(jī)的清晰度有所降低。如果出現(xiàn)這種情況，那么就會(huì)對(duì)采集信息的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因此，在使用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行測量工作時(shí)，工作人員在無人機(jī)起飛前一定要對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的檢查，確保設(shè)備處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣才能保障測量工作的正常開展[3]。

3.2 定向采集

利用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)μ囟ǖ哪繕?biāo)區(qū)域或者目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行信息采集工作，這也是目前無人機(jī)遙感技術(shù)的常見應(yīng)用方式之一。這種情況下，在進(jìn)行信息采集時(shí)，工作人員可以選擇不同的采集手段，包括手動(dòng)采集與自動(dòng)加密技術(shù)。所謂的自動(dòng)加密技術(shù)，指的就是將采集到的數(shù)據(jù)暫時(shí)儲(chǔ)存在航拍設(shè)備與傳感器中。這種技術(shù)的應(yīng)用是為了加強(qiáng)信息的安全性，只有特定人員能夠通過自身權(quán)限從中獲取采集信息，以此避免信息技術(shù)被盜或者泄露的風(fēng)險(xiǎn)。在以往的測繪工作中，大型復(fù)雜工區(qū)是測量難點(diǎn)之一。而這類項(xiàng)目的測量重點(diǎn)在于，是否能夠完整地測量目標(biāo)區(qū)域。而無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用，則能夠?qū)@類項(xiàng)目進(jìn)行全方位的測量工作，從而保障數(shù)據(jù)的完整性，為之后工作的開展提供有力的數(shù)據(jù)支持。

3.3 突發(fā)事件

在日常生活中，難免會(huì)遇到重大突發(fā)事件。而當(dāng)這類事件發(fā)生的時(shí)候，無人機(jī)遙感技術(shù)同樣也能夠發(fā)揮作用。比如說，當(dāng)洪澇、地震等自然災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，國家政府需要第一時(shí)間組織救援工作。然而，救援工作不能是盲目的，而是要針對(duì)災(zāi)區(qū)當(dāng)前實(shí)際情況制定初步的救援方案才能開始行動(dòng)。否則，不僅不能救助災(zāi)區(qū)群眾，反而還會(huì)威脅到救災(zāi)人員的人身安全。而要想了解災(zāi)區(qū)的實(shí)際情況，則需要對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行測繪測量工作。在這個(gè)時(shí)候，常規(guī)測繪測量方式是無法滿足當(dāng)時(shí)的測量要求。而無人機(jī)遙感技術(shù)則能夠突破常規(guī)測量方式的桎梏，在第一時(shí)間前往災(zāi)區(qū)并獲取相關(guān)信息，同時(shí)也能夠采集到災(zāi)區(qū)環(huán)境的信息數(shù)據(jù)，為之后救援方案的制定提供有力的信息數(shù)據(jù)支持。

3.4 企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)綠色發(fā)展

在礦山建設(shè)中，多數(shù)面臨的情況是環(huán)境惡劣、地勢(shì)復(fù)雜，使用傳統(tǒng)測量無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，并且無法保證測量人員的安全。應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)可在惡劣環(huán)境下收集信息，使開發(fā)礦山資源能夠得到有效的數(shù)據(jù)信息。無人機(jī)遙感技術(shù)在偏遠(yuǎn)山區(qū)測量數(shù)據(jù)，能夠獲得更多信息，使工作人員穩(wěn)妥地進(jìn)行規(guī)劃和開發(fā)。開發(fā)礦山資源也要遵守相關(guān)制度，進(jìn)而為整治和監(jiān)測環(huán)境提供依據(jù)，保證環(huán)保部門可以監(jiān)督礦山企業(yè)，防止有亂挖亂采的情況出現(xiàn)[4]。

3.5 測繪作業(yè)

測繪工程的相關(guān)工作人員在進(jìn)行工作的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)測繪工程的各項(xiàng)工作內(nèi)容都做到完整了解，并在非必要的情況下也能主動(dòng)做出對(duì)工作流程的優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而使得工作更具有專業(yè)性，提高質(zhì)量。在這之中，在進(jìn)行無人機(jī)飛行路線制定時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件，對(duì)無人機(jī)的航線與起落地做好完善的規(guī)劃，并對(duì)相關(guān)的影響因素做好應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)而使無人機(jī)的飛行過程能夠得到有效保障。在無人機(jī)正式起飛后，工作人員應(yīng)當(dāng)迅速及時(shí)地做好對(duì)于圖像的分析，并根據(jù)需要以相關(guān)措施提升圖像的質(zhì)量，進(jìn)而使圖像滿足測繪工程的需要。若傳輸?shù)膱D像質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，可以派遣無人機(jī)再次進(jìn)行拍攝，直到獲取有足夠價(jià)值的圖像內(nèi)容以供分析為止。舉例說明，近期進(jìn)行的濟(jì)南某項(xiàng)目測繪，在無人機(jī)拍攝過程中，其相對(duì)高度達(dá)到了700 m。其負(fù)責(zé)拍攝測量的區(qū)域達(dá)到了14 km2左右。另一方面，在無人機(jī)飛行至空中200 m左右時(shí)，相關(guān)工作人員切換了無人機(jī)的飛行模式，以使得其能擁有更長的續(xù)航時(shí)間，進(jìn)而提升其可工作的次數(shù)，保障工作的質(zhì)量。在進(jìn)行無人機(jī)遙感測繪的過程中，相關(guān)測繪工程工作人員對(duì)于無人機(jī)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)完整的記錄，并在之后進(jìn)行了相關(guān)的分析工作。在像控測量中，工作人員對(duì)于像控點(diǎn)的把握也十分準(zhǔn)確，設(shè)置了約6條基線及77個(gè)像控點(diǎn)，進(jìn)而保障了測繪工作的質(zhì)量。

4 結(jié)語

無人機(jī)遙感可以智能獲取各種空間測繪信息，立足影像處理的方式對(duì)測量工程的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，體現(xiàn)出運(yùn)作較靈活、工作效率較高及數(shù)據(jù)處理綜合能力較高等特點(diǎn)。從總體的角度來講，無人機(jī)遙感技術(shù)是當(dāng)前比較先進(jìn)的技術(shù)手段之一，不容易受到其他因素的影響，并獲得精度較高的數(shù)據(jù)信息，在很大程度上保證和提升了數(shù)據(jù)測繪工作的效果和質(zhì)量，有力促進(jìn)和推動(dòng)我國測繪行業(yè)獲得更大的發(fā)展。