無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

王 碩

（合肥市測繪設(shè)計研究院有限公司，安徽 合肥 230001）

隨著我國城市化進程的高速發(fā)展，現(xiàn)在不僅人們的生活質(zhì)量以及生活水平等有所提升，同時各類工程項目的數(shù)量也在不斷增加。在此背景下，無論是相關(guān)政府部門，還是廣大人民群眾，其都對工程項目的施工質(zhì)量有了更高程度的重視，同時也提出了一系列新的要求。除此之外，如果想要使我國社會實現(xiàn)和諧穩(wěn)定發(fā)展，那么最為重要的工作就是使工程的施工質(zhì)量有所保障。對于工程項目來說，其施工過程需要精準的測量。

1 無人機遙感測繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當下隨著我國航空、計算機等技術(shù)的不斷完善，無人機遙感測繪技術(shù)也隨之取得了一定程度的進步，再加上我國相關(guān)專家一直在針對無人機遙感測繪技術(shù)的實用化進行研究，所以無人機在工程測繪工作中的作用也得到了進一步提升。最早使用無人機的工作只有軍事偵察以及軍事作戰(zhàn)，而隨著該技術(shù)的不斷成熟，無人機在測繪領(lǐng)域中發(fā)揮了不可替代的作用[1]。無人機的存在不僅提升了信息的獲取效率，同時還在很大程度上保證了數(shù)據(jù)的精準性。

2 無人機遙感測繪技術(shù)的優(yōu)點

2.1 有助于保障數(shù)據(jù)的精準性

對于無人機遙感技術(shù)來說，其屬于一個技術(shù)大類，是各類技術(shù)的一種集合，所以其使用過程相對來說會比較復(fù)雜。其中衛(wèi)星定位以及無人技術(shù)等這類新興技術(shù)的存在，不僅可以使收集數(shù)據(jù)的工作效率有所提升，同時還會在很大程度上避免在測繪過程中產(chǎn)生較大誤差。所以在使用無人機遙感測繪技術(shù)的過程中，其最為突出的優(yōu)點就是可以使數(shù)據(jù)的準確性有所提升。當下，我國對于無人機技術(shù)的研發(fā)工作一直在進行，這使無人機技術(shù)逐漸趨向于成熟化，同時在社會中所普及的范圍也在不斷擴大。對于無人機來說，其最為突出的特點就是體積較小、操作較為容易，即使施工人員在開展工程測繪工作的時候，所面對的區(qū)域較為復(fù)雜，但利用無人機遙感測繪技術(shù)仍可以實現(xiàn)對該地區(qū)的全面勘察。

2.2 有助于測量效率的提升

當工作人員對無人機遙感技術(shù)進行有效使用以后，不僅人工上的操作程序可以有效減少，同時在使用各類軟件的過程中，使用上的錯誤或數(shù)據(jù)上的誤差等情況出現(xiàn)的概率也會有所降低，而這也使工作效率得到了較高程度的提升。除此之外，當工作人員在利用無人機開展外部作業(yè)的過程中，不僅不會受到天氣等外界因素的影響，同時還可以使測繪工作順利開展，加快測繪工作的進度。相對于傳統(tǒng)的測繪工作來說，無人機的存在可以使數(shù)據(jù)質(zhì)量的精準性以及工作效率等得到更為有力的保障。

2.3 有助于測量成本的降低

雖然測繪作業(yè)的工作程序相對來說比較復(fù)雜，但無人機遙感測繪技術(shù)的存在，不僅可以降低測繪作業(yè)的開展成本，同時還可以降低測繪工作的復(fù)雜程度，使測繪工作的科學(xué)性得到進一步提升。在測繪作業(yè)的數(shù)據(jù)來源中，地面信息的收集占據(jù)著較為重要的地位。對于以往較為傳統(tǒng)的測繪工作來說，如果工作人員想要實現(xiàn)地面信息的有效收集，那么必須要對衛(wèi)星或載人型飛機等進行使用。這種收集數(shù)據(jù)的方法不僅需要較高的成本，同時收集過程的安全性也難以得到保障。但無人機遙感測繪技術(shù)的存在，不僅可以使工作成本有所降低，同時還可以在最短的時間內(nèi)完成更多的測繪任務(wù)。

2.4 有助于降低測量難度

對于以往較為傳統(tǒng)的測繪工程測量方式來說，工作人員需要利用導(dǎo)線將控制點與測繪區(qū)域進行連接，在導(dǎo)線拉扯完畢后使用全站儀完成測量工作。由于部分測量區(qū)域的地勢情況較為復(fù)雜，所以傳統(tǒng)的測繪方式加重工作人員的任務(wù)量。而對于傾斜攝影測量技術(shù)來說，工作人員通過對該技術(shù)的使用只需要在地面完成控制點的配置工作以后，就可以操作多鏡頭的無人機完成拍攝工作。除此之外，工作人員還可以結(jié)合測繪要求對無人機的飛行軌跡進行實時調(diào)整。在無人機拍攝完畢后，工作人員還可以利用處理軟件將無人機拍攝圖像轉(zhuǎn)換為立體模型，取得高質(zhì)量的測繪結(jié)果[2]。由此可以看出，相較于以往傳統(tǒng)的測量方式，傾斜攝影測量技術(shù)不僅具備更強的靈活性，同時還可以使測繪效率有所提升。

3 我國測繪工程測量工作中存在的問題

首先，我國缺少與工程測繪測量工作有關(guān)的現(xiàn)代化人才。工程測繪測量工作對于工作人員的綜合素質(zhì)的要求是比較高的。由于現(xiàn)在在我國的大部分工程行業(yè)中，高素質(zhì)人才相對來說比較匱乏，所以整個測量工作就很難達到預(yù)期的開展效果。雖然對于測量工作來說，其順利開展的主要基礎(chǔ)就是技術(shù)以及該工作所涉及的機器設(shè)備，但工作人員自身的操作能力才是設(shè)備與技術(shù)的主體，即其操作能力會對該工作的效果造成直接性的影響。所以，我國相關(guān)部門一定要注意大力挖掘地質(zhì)工程測量工作方面的人才，并且做好人才培養(yǎng)工作，以此來提升地質(zhì)工程測量工作的水平及質(zhì)量。

其次，缺少完善的管理系統(tǒng)。有關(guān)企業(yè)在開展測量工作的時候，首先要做的就是挑選優(yōu)秀的工作人員，組建一支專業(yè)的測量隊。同時企業(yè)的其他部門也要注意積極與測繪工程測量隊進行溝通，做好協(xié)調(diào)工作，以此來保證測量工作的順利開展。所以在此工作背景下，企業(yè)一定要構(gòu)建完善的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)各個部門的工作統(tǒng)一。但經(jīng)過調(diào)查結(jié)果可以顯示，現(xiàn)在大部分企業(yè)并沒有結(jié)合自身的發(fā)展情況，構(gòu)建科學(xué)完善的管理系統(tǒng)，這樣一來工作人員始終無法得到統(tǒng)一性的約束，而測量工作也就無法順利展開。

4 無人機遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中的注意事項

4.1 做好測量精準度的控制

對于地質(zhì)工程的測量工作來說，保證該工作開展效果的基本就是測量及結(jié)果的準確性。由于該工作所涉及的數(shù)據(jù)采集量較大，所以工作人員不僅要具備較強的專業(yè)能力，同時還要有一定的工作責任感。既要對測量工作中的各個細節(jié)加以把控，還需要將數(shù)據(jù)測量的誤差嚴格控制在標準范圍之內(nèi)。除此之外，工作人員還要具備一定的耐心，即在開展工作時，要對自身的工作行為以及各項操作流程等進行嚴格規(guī)范，以此來避免因為操作上的失誤而對數(shù)據(jù)信息造成影響。

4.2 定期檢查相關(guān)設(shè)備

對于測繪結(jié)果來說，其優(yōu)秀性取決于無人機在使用過程中所發(fā)揮的實際作用。而如果工作人員想要使無人機的使用效果有所提升，那么首先需要做的是及時對機器設(shè)備進行定期檢查，保證機器設(shè)備可以以最為理想的狀態(tài)完成自身工作。除此之外，在監(jiān)測過程中，調(diào)試工作相對來說也很重要。工作人員在使用設(shè)備時，需要提前對設(shè)備性能進行監(jiān)測，只有其性能達到使用標準以后，才可以進行后續(xù)的飛行試驗。如果在檢測過程中出現(xiàn)了性能不穩(wěn)定的設(shè)備，那么工作人員都要及時對其進行調(diào)試。最后，工作人員還要定期對通訊設(shè)備、系統(tǒng)電源等進行全面的檢查，并做好日常保養(yǎng)工作，以便設(shè)備性能以及其安全性可以得到有力保障。

4.3 優(yōu)化像控點測量流程

工作人員在對無人機技術(shù)進行使用的過程中，還需要對拍攝像控點的布設(shè)工作以及測量流程等進行進一步的優(yōu)化，以便該技術(shù)可以在工程測繪中發(fā)揮出自身最大的作用。在此過程中，第一，工作人員的檢測工作需要在可控制的范圍內(nèi)開展，同時工作人員還要做到具體情況具體分析，主動對拍攝區(qū)域的自由網(wǎng)效果進行檢查，判斷其是否符合相關(guān)要求。第二，工作人員要對像控點測量方案的布設(shè)流程進行優(yōu)化。其中工作人員需要以測量范圍的地形為基礎(chǔ)，對像控點的相片質(zhì)量進行有效控制。第三，工作人員還要保證數(shù)據(jù)的有效存儲。因為無人機在拍攝期間會有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而設(shè)備還會對這些數(shù)據(jù)進行自動存儲。工作人員要對設(shè)備進行定期檢查，對于無用的數(shù)據(jù)來說，工作人員要及時刪除，以此來避免有影片重疊的現(xiàn)象發(fā)生，使影像的清晰度得到有力保障。

5 無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的具體應(yīng)用

5.1 技術(shù)要素

當下在測繪工程測量工作中，工作人員經(jīng)常使用的無人機就是遙控直升機以及四旋翼無人機。其中對于遙控直升機來說，其是由工作人員在地面利用監(jiān)視系統(tǒng)以及影像采集傳輸系統(tǒng)等實現(xiàn)對無人機的操控[3]。該無人機在實際運行過程中，工作人員可以在地面對其進行遙控，使其對指定位置目標的圖像或視頻等進行采集。采集完畢后，無人機還可以直接通過無線傳輸?shù)姆绞?，將所采集的圖像傳輸?shù)降孛娴慕K端設(shè)備供工作人員進行查看，這樣一來工作人員就可以對輸電線路的實際運行狀態(tài)進行更為清晰的了解。而對于四旋翼無人機來說，其是由四旋翼堆成分布所構(gòu)成的，其不僅具備較強的懸停以及起降性能，同時在運行過程中還可以對無線高分辨率的攝像機等可以有效采集圖像的設(shè)備進行攜帶。這樣一來工作人員通過對四旋翼無人機的使用不僅可以獲取更為高清的圖像，同時還可以使信息實現(xiàn)遠程的無線傳輸。

5.2 主要功能

對于遙控無人機來說，雖然其只有通過人工的操控才可以實現(xiàn)相應(yīng)的升降以及懸停，但在實際運行過程中，遙控無人機可以在最為安全的距離下對輸電線路設(shè)備的實際情況信息進行有效采集。而對于四旋翼無人機來說，其基本上都是由地面站來進行操控。四旋翼無人機在運行過程中，是沿著輸電線路并保持安全距離到達設(shè)備附近，然后以懸浮的狀態(tài)對拍攝角度進行調(diào)整，以此來保證可以采集到的清晰度更高的圖片信息。當四旋翼無人機采集完畢以后，其還可以在第一時間向地面站傳輸這些數(shù)據(jù)。最后對于地面站來說，其主要功能可分為以下三點：第一，實現(xiàn)對四旋翼無人機的有效遙控；第二，正確引導(dǎo)無人機的飛行路線以及懸停位置；第三，對無人機所采集的圖片信息進行接收。

5.3 測量前的準備工作

在傾斜攝影測量技術(shù)中，由于其所涉及的主要設(shè)備是無人機，所以測繪人員在對該技術(shù)進行使用之前，需要先對國家針對無人機飛行所推出的相關(guān)規(guī)定進行全面了解，然后以此為基礎(chǔ)結(jié)合測量現(xiàn)場的氣象情況再決定是否使用該技術(shù)。除此之外，工作人員在使用該技術(shù)之前還需要向當?shù)氐南嚓P(guān)部門申請飛行空域報告，以此來避免無人機在飛行過程中被有關(guān)部門扣押影響整個測繪進度。最后，在正式進入不動產(chǎn)測繪工作之前，測繪人員還需要開展試飛工作，對無人機的飛行穩(wěn)定性進行測量，以此來避免在正式測繪時有故障出現(xiàn)對測繪效果造成影響。

5.4 合理布設(shè)像控點

首先，測繪人員在對像控點進行布設(shè)之前，需要對無人機的飛行計劃圖進行全面了解，在保證已經(jīng)熟悉掌握計劃圖以后再進行像控點的布設(shè)。其次，實際布設(shè)過程中，測繪人員需要結(jié)合測量區(qū)域的實際情況以從外到內(nèi)的方式完成布設(shè)工作[4]。同時測繪人員還要保證像控點布設(shè)的均勻性，以便其作用可以得到全面發(fā)揮。最后，對于外圍的像控點來說，測繪人員在布設(shè)過程中還需要保證其已經(jīng)將區(qū)域目標全部包圍。像控點的合理布設(shè)不僅可以提升傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用效果，同時還可以幫助測繪人員取得更快的測繪效率。

5.5 測量質(zhì)量控制

首先，有關(guān)單位需定期組織測繪人員參與培訓(xùn)活動，提升其專業(yè)能力；或者測繪人員自己也可以利用閑暇時間，主動對傾斜攝影測量技術(shù)進行更為全面的了解，然后結(jié)合不同的測繪需求制定無人機遙感技術(shù)的使用方案。接著測繪人員在實際使用無人機遙感技術(shù)時，需要優(yōu)先選擇天氣晴朗以及地面上云影較少的時間。在此條件下不僅具備較強的可見度，同時光照強度也比較充足，可以使無人機的攝影要求得到滿足。其次，測繪人員需要分別結(jié)合無人機的實際飛行高度以及大氣能見度等因素，對曝光參數(shù)進行調(diào)整，以便無人機的攝影質(zhì)量可以得到保障。再次，在無人機完成航測任務(wù)以后，測繪人員還需要使用管理人員來處理GPS 坐標數(shù)據(jù)。如果在數(shù)據(jù)處理過程中發(fā)現(xiàn)了有部分航線存在不合格問題，那么都需要及時使用無人機進行補飛[5]。最后，對于最終合格的航片影像數(shù)據(jù)來說，測繪人員需要挑選質(zhì)量較好的U 盤或其他介質(zhì)對其進行存儲，然后將其交給數(shù)據(jù)處理中心開展數(shù)據(jù)的后期處理工作。而數(shù)據(jù)處理中心需注意要保證將數(shù)據(jù)檢驗報告在第二個飛行日之前交給現(xiàn)場的技術(shù)人員，以便技術(shù)人員可以對測繪方案進行及時調(diào)整，避免對測繪進度造成不必要的影響。

6 結(jié)語

總之，對于工程測繪來說，無人機遙感技術(shù)的存在不僅為該項工作的開展帶來了較大程度的便利，同時也使該工作的開展質(zhì)量得到了保障。而工作人員在對無人機遙感測繪技術(shù)進行使用的過程中，一定要針對相關(guān)設(shè)備做好定期檢查、保養(yǎng)工作，同時還要對像控點測量流程進行優(yōu)化，以便無人機遙感測繪技術(shù)可以在工程測繪中發(fā)揮最大的作用。