無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

朱一雷，楊 丹

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇 蘇州 512000）

就工程測(cè)繪而言，其測(cè)量的過(guò)程中往往需要耗費(fèi)較多的時(shí)間以及精力，并且測(cè)繪環(huán)節(jié)如果單單依靠人力進(jìn)行測(cè)繪不但會(huì)耽擱時(shí)間還會(huì)導(dǎo)致測(cè)繪的結(jié)果容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，從而影響工程進(jìn)度的順利開(kāi)展。而伴隨著信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)開(kāi)始逐步應(yīng)用在了工程測(cè)繪領(lǐng)域?，F(xiàn)如今，在無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的帶動(dòng)下，工程建設(shè)取得了非常顯著的進(jìn)步，由此可見(jiàn)，對(duì)于工程建設(shè)的優(yōu)化而言，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)具有不可或缺的應(yīng)用意義。因此，相關(guān)的研究人員更是需要重視無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，并將其逐步應(yīng)用到工程測(cè)繪之中，從而確保各項(xiàng)工程測(cè)繪工作的順利開(kāi)展以及測(cè)繪準(zhǔn)確度。

1 無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)

通常而言，多數(shù)的測(cè)繪工程中，測(cè)繪人員在使用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，會(huì)首先利用無(wú)人機(jī)各種傳感器對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，這種測(cè)繪方式不但可以提升采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能夠使得數(shù)據(jù)處理更加穩(wěn)定，從而為其提供更加高效的測(cè)繪服務(wù)，全面體現(xiàn)出無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在實(shí)際工程測(cè)繪中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[1]。

就無(wú)人機(jī)遙感繪制技術(shù)而言，其近些年在我國(guó)社會(huì)中得到了非常大的發(fā)展。而相關(guān)的技術(shù)人員如果想對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，首先要做的就是深入研究該項(xiàng)技術(shù)并進(jìn)行推廣，從而使得城市的規(guī)劃建設(shè)工作能夠在無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的幫助下獲得更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)的無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)取得的進(jìn)步非常的顯著，相關(guān)人員更是逐步將該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行出口推廣，使得無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中都得到了快速的普及。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，不但可以使得該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用影響得到擴(kuò)散，同時(shí)還很好地滿足了社會(huì)的發(fā)展需求。

2 無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 難度系數(shù)低

就無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)而言，近些年我國(guó)在不斷加深對(duì)于無(wú)人機(jī)技術(shù)研究的同時(shí)，也在進(jìn)一步地推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)的操作簡(jiǎn)便化[2]，從而使得在多數(shù)的測(cè)繪工程實(shí)際測(cè)量中，相關(guān)的操作人員只需要提前對(duì)其測(cè)繪路線進(jìn)行規(guī)劃，即可讓無(wú)人機(jī)自己進(jìn)行無(wú)人測(cè)繪。同時(shí)通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)的指導(dǎo)方向進(jìn)行控制，可以使得其測(cè)繪數(shù)據(jù)更加吻合實(shí)際的測(cè)繪環(huán)境。而相關(guān)的無(wú)人機(jī)操作人員只需要等待無(wú)人機(jī)返回后將測(cè)繪的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋即可。同時(shí)也無(wú)需擔(dān)心無(wú)人機(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中出現(xiàn)異常的情況，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷優(yōu)化，使得無(wú)人機(jī)一旦出現(xiàn)異常便可以自己進(jìn)行返回，對(duì)于部分小問(wèn)題更是可以進(jìn)行自主排查，并返回到起飛點(diǎn)，等待問(wèn)題解決后便可以再次出發(fā)進(jìn)行測(cè)繪。

2.2 觀測(cè)效率高、成本低

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在繪制測(cè)量中的數(shù)據(jù)傳輸是一種實(shí)時(shí)傳輸方式，它能夠通過(guò)光譜分析來(lái)對(duì)監(jiān)測(cè)空間進(jìn)行信息采集，在幾秒鐘之內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)繪制和數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳送，同時(shí)它還具有信息處理的高速性能，能夠有效地提高繪制效率，既可以提高觀察工作的效率，又可以給測(cè)繪人員帶來(lái)一定的安全，可以防止人員在空中對(duì)建筑物進(jìn)行測(cè)量，從而達(dá)到節(jié)約人力和裝備的目的[3]。繪制施工與其它工程施工有很大區(qū)別，因?yàn)樗墓ぷ鳝h(huán)境比較復(fù)雜，因此在進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，從而增大了測(cè)量誤差的差異。對(duì)于GPS 的使用，主要以衛(wèi)星為主，對(duì)人類活動(dòng)的要求不高，因而避免了許多環(huán)境、氣候等方面的影響。通過(guò)對(duì)真實(shí)信息的監(jiān)控，構(gòu)建出一個(gè)3D 模型，并將其顯示在相應(yīng)的設(shè)備上，給工作人員提供一個(gè)直觀清晰的內(nèi)容，不僅可以提高繪制技術(shù)的效率，也可以提高繪制工作的質(zhì)量。

2.3 監(jiān)測(cè)范圍廣

隨著無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的日益成熟，其監(jiān)測(cè)范圍日益擴(kuò)大，應(yīng)用范圍也是日益廣泛。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)最吸引人的一點(diǎn)就是，它可以對(duì)一些環(huán)境復(fù)雜惡劣、人工監(jiān)測(cè)難度極大，并且人類還沒(méi)有能力到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)[4]。并且其監(jiān)測(cè)結(jié)果通常都是非常準(zhǔn)確的，甚至比人工監(jiān)測(cè)還要更好，這在測(cè)繪工程中是一項(xiàng)有著重要實(shí)用價(jià)值的技術(shù)突破。此外，無(wú)人機(jī)的遙感技術(shù)也在不斷地取得新的突破。通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的不斷改進(jìn)，直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性，也影響到了工程施工過(guò)層中對(duì)于地區(qū)情況的了解程度，為有關(guān)人員節(jié)約了大量的時(shí)間，極大地提升了測(cè)繪工作的效率[5]。

3 無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 對(duì)相關(guān)的影響資料進(jìn)行獲取

對(duì)于無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)而言，其主要的使用方式就是讓相關(guān)的測(cè)繪人員輔助工程師對(duì)其像控工作進(jìn)行開(kāi)展，從而幫助測(cè)繪工程師快速地獲取準(zhǔn)確測(cè)繪圖像，讓工程師可以在后續(xù)的工程建設(shè)中將所測(cè)繪的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，使得各項(xiàng)工程得以順利開(kāi)展。

比如，技術(shù)人員可以利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的自動(dòng)調(diào)整測(cè)繪影像功能，對(duì)照片的比例和圖幅大小進(jìn)行優(yōu)化，展示出可視性較強(qiáng)的3D 模型，讓工程人員能夠?qū)?xiàng)目實(shí)施的實(shí)際需求有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，從而更好地有效地完成項(xiàng)目的各個(gè)任務(wù)[6]。此外，在使用無(wú)人機(jī)遙測(cè)技術(shù)時(shí)，還必須在使用中對(duì)該技術(shù)的使用狀況進(jìn)行持續(xù)的、全方位的認(rèn)識(shí)。在全面理解使用操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，將正確的指示輸入電腦中。這樣既能保證測(cè)量工作的實(shí)施全面性，又能有效地進(jìn)行測(cè)量分區(qū)，避免測(cè)量資料出現(xiàn)不完備的情況，影響后續(xù)工程的順利開(kāi)展。

3.2 高效率開(kāi)展數(shù)據(jù)采集與處理工作

就無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)而言，其對(duì)于數(shù)據(jù)采集以及處理的能力相對(duì)較強(qiáng)，而這一優(yōu)勢(shì)也使得該項(xiàng)技術(shù)能夠很好地被應(yīng)用到工程測(cè)繪工作之中，實(shí)現(xiàn)高效率的測(cè)繪。

為此，相關(guān)的測(cè)繪工作人員可以對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，并結(jié)合大數(shù)據(jù)背景下的無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，對(duì)相關(guān)的測(cè)繪數(shù)據(jù)開(kāi)展高效率的采集與處理，從而確保各項(xiàng)工程工作在開(kāi)展之前，能夠讓相關(guān)的工程施工人員了解施工場(chǎng)地的具體情況，以便于后續(xù)工作的順利開(kāi)展。而無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)也能夠在實(shí)際的工程測(cè)繪之中發(fā)揮出更加積極的作用。

除此之外，由于資料處理是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)中最重要的一環(huán)，所以有關(guān)部門還必須對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的資料處理進(jìn)行改進(jìn)，才能保證無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的正常運(yùn)行，從而發(fā)揮出更大的作用。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輔助，可以對(duì)無(wú)人機(jī)所收集到的資料進(jìn)行迅速的分析，并把正確的分析結(jié)果錄入電腦，方便有關(guān)工作人員對(duì)其進(jìn)行備份，增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的安全性，加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的機(jī)密性，使工程測(cè)繪工作能夠更好地進(jìn)行，可靠性更有保障[7]。

3.3 開(kāi)展低空作業(yè)

在低空測(cè)繪作業(yè)的過(guò)程中，由于多方面因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)測(cè)繪環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性沒(méi)有保障[8]。因此，這就需要相關(guān)的測(cè)繪工作人員能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的測(cè)繪方式開(kāi)展測(cè)繪工作，從而盡可能地避免因?yàn)橥饨缫蛩貛?lái)的測(cè)繪結(jié)果不準(zhǔn)確情況。同時(shí)還能夠讓相關(guān)工程測(cè)繪部門獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而保障后續(xù)測(cè)繪工作以及施工的安全性，使得測(cè)繪工作的整體效果得到提升。

比如，在工程測(cè)繪中，相關(guān)工作人員可以將無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)作為進(jìn)行低空作業(yè)的首選先進(jìn)技術(shù)之一，在針對(duì)部分地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則可以對(duì)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行利用，開(kāi)展低空拍攝，從而在較短時(shí)間內(nèi)獲得更加精確的測(cè)繪數(shù)據(jù)，并通過(guò)智能化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，便于工程對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用，解決了工程測(cè)量地區(qū)的環(huán)境狀況很難控制，測(cè)量工作在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行時(shí)操作難度大的問(wèn)題；提高了無(wú)人駕駛飛機(jī)在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的應(yīng)急處理能力，為后續(xù)工程測(cè)繪工作提供了安全性保證和技術(shù)支撐。

3.4 繪制復(fù)雜的地理環(huán)境圖

與傳統(tǒng)的工程測(cè)繪中的測(cè)繪工作相比，無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)能夠更好地適用于復(fù)雜的測(cè)繪環(huán)境，在進(jìn)行工程測(cè)繪中，如果在工作人員繪制過(guò)程中出現(xiàn)了區(qū)域地理狀態(tài)不佳的情況，就會(huì)對(duì)測(cè)量的精度造成一定的影響，甚至?xí)?duì)自己的人身安全造成威脅[9]。如果工作人員能夠?qū)o(wú)人機(jī)拍攝技術(shù)應(yīng)用到工程繪制工作中，進(jìn)行全方位的繪制，那么就能夠降低工作人員的使用，從而安排更多專業(yè)知識(shí)較強(qiáng)的工作人員來(lái)操作無(wú)人機(jī)進(jìn)行拍照繪制，因?yàn)檫@種方式不僅無(wú)需對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行過(guò)多的考量，還能夠提升在進(jìn)行繪制工作時(shí)的繪制精度。

對(duì)此，在工程測(cè)繪中，技術(shù)人員能夠使用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，對(duì)復(fù)雜地理環(huán)境圖進(jìn)行繪制，從而達(dá)到對(duì)復(fù)雜地形地貌的快速測(cè)繪的目的，從而突出了無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的有效性。比如，有關(guān)部門可以將無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)運(yùn)用到工程測(cè)量工作中，利用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，對(duì)城市測(cè)量區(qū)域內(nèi)滿足限制的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析工作能夠更好地進(jìn)行，促進(jìn)城市規(guī)劃工作的開(kāi)展，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。

3.5 對(duì)部分特殊工況進(jìn)行測(cè)量

在工程中，有關(guān)技術(shù)人員也可以使用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)，對(duì)特定區(qū)域或者特定目標(biāo)展開(kāi)全面測(cè)繪工作，改善每一項(xiàng)工作的實(shí)施效果[10]。隨著新時(shí)代的社會(huì)發(fā)展，國(guó)家的科技力量的不斷加強(qiáng)，很多技術(shù)人員都會(huì)在無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)中運(yùn)用加密技術(shù)，從而確保技術(shù)人員利用航拍設(shè)備和傳感器對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)之后，能夠利用自動(dòng)加密技術(shù)來(lái)保護(hù)所采集的數(shù)據(jù)，并要求具有訪問(wèn)權(quán)限的人員正確地利用這些數(shù)據(jù)，從而推動(dòng)后續(xù)的項(xiàng)目，避免工程公司受到損害。在測(cè)繪工程中，測(cè)量工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于部分復(fù)雜區(qū)域的測(cè)量，工作人員可以將此部分視為工程測(cè)繪中的特殊工況，并需要具有專業(yè)知識(shí)的工作人員來(lái)設(shè)計(jì)出特定的地區(qū)地形地貌圖，從而讓無(wú)人機(jī)在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，有一個(gè)清晰的繪制目標(biāo)以及繪制路線，通過(guò)這種方式來(lái)提升地圖繪制的效率。比如，在測(cè)繪工作中，為了滿足特定條件，技術(shù)人員可以采用空中三角的技術(shù)來(lái)校正無(wú)人機(jī)獲取的測(cè)繪影像，并利用空中三角技術(shù)來(lái)完成對(duì)整個(gè)地理范圍的全方位的覆蓋。這樣不僅能夠使得所收集到的數(shù)據(jù)有效性更高，而且能夠迅速有效地完成測(cè)量工作，從而順利地開(kāi)展下一步的工作，保障工程的施工進(jìn)度。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)而言，其主要的使用方式就是讓相關(guān)人員輔助工程師對(duì)其像控工作進(jìn)行開(kāi)展，從而幫助測(cè)繪工程師快速地獲取準(zhǔn)確測(cè)繪圖像，使得各項(xiàng)工程得以順利開(kāi)展。同時(shí)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)數(shù)據(jù)采集以及處理的能力相對(duì)較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，將該項(xiàng)技術(shù)很好地應(yīng)用到工程測(cè)繪工作之中，實(shí)現(xiàn)高效率的測(cè)繪，保障測(cè)繪質(zhì)量。并且在針對(duì)部分地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量時(shí)，工作人員可以對(duì)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行利用，開(kāi)展低空拍攝，從而在較短時(shí)間內(nèi)獲得更加精確的測(cè)繪數(shù)據(jù)。最后，還可以使用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)對(duì)部分特殊工況下的測(cè)繪工作進(jìn)行替代，對(duì)復(fù)雜地理環(huán)境圖進(jìn)行繪制，從而達(dá)到對(duì)復(fù)雜地形地貌的快速測(cè)繪的目的，突出了無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的有效性，實(shí)現(xiàn)全方位的測(cè)繪覆蓋，保障工程施工進(jìn)度。