無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

朱春國(guó)

（仙游縣自然資源局，福建 莆田 351256）

0 引言

無人機(jī)遙感技術(shù)主要是通過對(duì)飛行高度、飛行速度等數(shù)據(jù)的記錄，利用傳感器將其采集到的圖像或影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行評(píng)估。無人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)，為測(cè)繪工程行業(yè)發(fā)展帶來了新動(dòng)力，傳統(tǒng)測(cè)繪工程通常采用人工測(cè)量方式，耗費(fèi)大量人力物力，測(cè)量過程復(fù)雜度較高。而無人機(jī)遙感技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上提升了測(cè)繪工程效率和質(zhì)量。目前無人機(jī)遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在測(cè)繪工程中，取得了良好的效果，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸突顯。因此研究無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)測(cè)繪工程行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 無人機(jī)遙感技術(shù)概述

無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種新型的遙感技術(shù)，在測(cè)繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用。無人機(jī)遙感技術(shù)是利用各種類型的飛行器，包括普通民用飛機(jī)、固定翼、直升機(jī)和無人機(jī)等，將衛(wèi)星導(dǎo)航定位、數(shù)碼相機(jī)和傳感器等信息設(shè)備組合在一起，從而完成對(duì)目標(biāo)物體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。無人機(jī)遙感技術(shù)具有全天候、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)和靈活性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠根據(jù)不同的任務(wù)要求進(jìn)行針對(duì)性的操作和處理，在測(cè)繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，了解無人機(jī)遙感技術(shù)的工作原理和操作方法，明確無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用方式，對(duì)提升測(cè)繪工程質(zhì)量具有重要意義。

1.1 無人機(jī)遙感技術(shù)簡(jiǎn)介

無人機(jī)遙感技術(shù)是一種新型的遙感技術(shù)，其通過與傳統(tǒng)遙感技術(shù)相結(jié)合的方式，可以有效滿足不同工作環(huán)境和不同任務(wù)需求，具有全天候、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)和靈活性高的特點(diǎn)。無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)罩?、地面和水下等位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在工作中通過搭載不同的傳感器設(shè)備和軟件系統(tǒng)，將拍攝到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛妗Ｍㄟ^數(shù)據(jù)的采集、處理以及分析，可以更加快速地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和分類，有效提升工作效率。無人機(jī)遙感技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)飛行和自動(dòng)控制，與地面控制站通信聯(lián)系后，無人機(jī)遙感技術(shù)能夠自動(dòng)完成飛行任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳輸。無人機(jī)遙感技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)目標(biāo)對(duì)象及其特征參數(shù)，還可以進(jìn)行高分辨率圖像采集和處理分析，完成對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任務(wù)。在測(cè)繪工程中應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)不同的任務(wù)要求確定數(shù)據(jù)采集方案；在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作前要提前根據(jù)工程區(qū)域環(huán)境制定可行性方案；對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行前期操作時(shí)，要對(duì)航線進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)并提前擬定飛行計(jì)劃。在完成工作后，要及時(shí)向測(cè)繪管理部門匯報(bào)工作結(jié)果。需要注意的是，無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中需要遵循相關(guān)規(guī)程規(guī)范來進(jìn)行操作[1]。

1.2 無人機(jī)遙感技術(shù)特點(diǎn)

無人機(jī)遙感技術(shù)可以從多個(gè)方面提升測(cè)繪工程質(zhì)量，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：①操作簡(jiǎn)單。無人機(jī)遙感技術(shù)操作簡(jiǎn)單，只需要進(jìn)行相關(guān)操作即可完成整個(gè)工作，提高了工作效率。②靈活度高。無人機(jī)遙感技術(shù)靈活性高，能夠?qū)Σ煌牡乩憝h(huán)境進(jìn)行全面記錄，同時(shí)還能將其記錄數(shù)據(jù)和信息實(shí)時(shí)傳遞給其他人員，滿足不同區(qū)域測(cè)繪需求。③效率高。無人機(jī)遙感技術(shù)效率高，不僅可以實(shí)時(shí)采集測(cè)繪工程信息，還能將其上傳至網(wǎng)絡(luò)，為相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)支持，發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值。④安全性高。無人機(jī)遙感技術(shù)安全性較高，在實(shí)際工作中可以避免出現(xiàn)人為操作失誤和操作不規(guī)范等問題，為測(cè)繪工程工作提供可靠的數(shù)據(jù)保障。⑤適應(yīng)性強(qiáng)。無人機(jī)遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在不同地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪工作，對(duì)地面地貌進(jìn)行全面記錄，為后期測(cè)繪工作提供重要基礎(chǔ)資料。并且，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市土地利用越來越廣泛，許多城市管理者需要了解城市土地利用的詳細(xì)情況。無人機(jī)遙感技術(shù)是一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方式。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的地形、土地、植被等，可以直觀地了解地塊內(nèi)部的詳細(xì)情況，從而更好地指導(dǎo)規(guī)劃和管理。無人機(jī)遙感技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量、制圖和監(jiān)測(cè)?？梢匝杆僦谱鞲呔鹊牡貓D數(shù)據(jù)，滿足不同用戶的需求。同時(shí)在對(duì)礦產(chǎn)資源勘察上也有一定的優(yōu)勢(shì)。礦產(chǎn)資源一直是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的物質(zhì)資源。傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源勘查手段耗時(shí)費(fèi)力，需要花費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力等成本進(jìn)行資源調(diào)查和勘查。無人機(jī)遙感技術(shù)是一種高精度遙感技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)，為礦產(chǎn)資源勘察提供了一種有效的技術(shù)手段。無人機(jī)遙感技術(shù)可以迅速獲取所需信息并提供準(zhǔn)確信息，幫助用戶提高工作效率和質(zhì)量。無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種新的測(cè)繪技術(shù)，其在測(cè)繪中的應(yīng)用很廣泛，同時(shí)無人機(jī)遙感技術(shù)具有很高的精度。雖然其成本相對(duì)較高，但無人機(jī)遙感技術(shù)可以為測(cè)繪人員提供更為精確、穩(wěn)定和可靠的數(shù)據(jù)。

1.3 無人機(jī)遙感技術(shù)工作原理和操作方法

無人機(jī)遙感技術(shù)的工作原理主要包括以下方面：①在遙感圖像中，可利用目標(biāo)物體反射的光線作為信息來源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。②利用傳感器獲得目標(biāo)物體反射光的信息，并將其輸入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析和處理，從而對(duì)目標(biāo)物體的尺寸、形狀和空間位置等信息進(jìn)行計(jì)算。③利用計(jì)算機(jī)將遙感圖像處理分析得到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而獲得更準(zhǔn)確、更直觀和更清晰的圖像數(shù)據(jù)，為后期測(cè)量提供一定參考。

無人機(jī)遙感技術(shù)具體操作方法主要包括以下方面：①在獲取目標(biāo)物體圖像時(shí)，利用相機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的拍攝和觀察。②利用控制系統(tǒng)獲取所要監(jiān)測(cè)目標(biāo)物體的坐標(biāo)和高度信息。③通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)拍攝畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和分析。④利用GPS 技術(shù)對(duì)拍攝畫面進(jìn)行定位并輸入計(jì)算機(jī)中處理。⑤利用地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)完成對(duì)所要監(jiān)測(cè)目標(biāo)物體的實(shí)時(shí)測(cè)量。⑥通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理[2]。

2 無人遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)遙感技術(shù)具有高效的測(cè)量方式，能夠快速準(zhǔn)確地獲取測(cè)繪信息，提升測(cè)繪工程效率，確保測(cè)繪工程質(zhì)量。無人機(jī)遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪，也可以針對(duì)同一地區(qū)對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪。

2.1 技術(shù)成本低

無人機(jī)遙感技術(shù)使用成本較低，能夠滿足當(dāng)前人們對(duì)測(cè)繪工作的需求，還能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，節(jié)約資源，提高了人們生活質(zhì)量。

2.2 應(yīng)用范圍廣

無人機(jī)遙感技術(shù)可以在我國(guó)各個(gè)地區(qū)進(jìn)行使用，應(yīng)用范圍較廣。無人機(jī)遙感技術(shù)操作簡(jiǎn)單，不需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，而且無人機(jī)遙感技術(shù)操作難度較低。作為測(cè)繪技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，為了更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需要，滿足工程對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的要求，無人機(jī)遙感技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，監(jiān)測(cè)范圍更加廣泛和擴(kuò)大。對(duì)于近距離目標(biāo)探測(cè)，無人機(jī)遙感技術(shù)足以滿足測(cè)繪要求，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)優(yōu)化的監(jiān)測(cè)結(jié)果，測(cè)量范圍具有非常高的可擴(kuò)展性和可控性。在測(cè)繪技術(shù)中，測(cè)量區(qū)域可以三維表示，為測(cè)量人員和測(cè)繪人員提供更直觀的監(jiān)測(cè)方法，并提高檢查和監(jiān)測(cè)的綜合影響。目前我國(guó)的測(cè)繪工程發(fā)展較為迅速，采用無人機(jī)遙感技術(shù)可以有效降低工作強(qiáng)度，提升工作效率和質(zhì)量，在很大程度上滿足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要[3]。

2.3 檢測(cè)率高

無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪技術(shù)調(diào)查中的應(yīng)用可以有效地保證更高的檢測(cè)率，特別是對(duì)于一些緊迫的調(diào)查內(nèi)容。與傳統(tǒng)的測(cè)量模式相比，無人機(jī)遙感方法效率更高，各種不必要的連鎖反應(yīng)發(fā)生率也更低，確保整個(gè)測(cè)繪過程的標(biāo)準(zhǔn)化和效率，提高測(cè)量結(jié)果的完整性和準(zhǔn)確性，滿足應(yīng)急響應(yīng)要求。此外，在狹窄、不舒適區(qū)域測(cè)繪的情況下，應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廣闊地理區(qū)域的監(jiān)視，提高測(cè)繪的適應(yīng)性，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況更加吻合。此外，基于無人機(jī)遙感技術(shù)的3D 仿真技術(shù)可以進(jìn)一步提高監(jiān)控圖像的視覺效果。

3 測(cè)繪工程的應(yīng)用范圍

測(cè)繪工程是一項(xiàng)綜合性的工作，包括地理信息采集、測(cè)繪、處理和應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)，具有綜合性、技術(shù)性和社會(huì)性的特點(diǎn)。為了提高測(cè)繪工程的質(zhì)量，需要對(duì)不同的測(cè)繪工作環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和安排。目前，我國(guó)正在積極推進(jìn)信息化進(jìn)程，為提高測(cè)繪工程質(zhì)量提供了重要機(jī)遇，在測(cè)繪工程中應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)具有非常重要的意義。例如，在城市規(guī)劃方面，需要根據(jù)建筑物的密度和分布情況對(duì)建筑物的具體位置進(jìn)行分析，并為城市規(guī)劃提供科學(xué)、合理的意見；在地質(zhì)探測(cè)方面，利用無人機(jī)遙感技術(shù)可以有效地檢測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)、斷層構(gòu)造和地殼形變等問題；在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，利用無人機(jī)遙感技術(shù)可以對(duì)大氣污染和水資源污染情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[4]。

4 測(cè)繪工程中常用的技術(shù)類型

在測(cè)繪工程中，經(jīng)常使用的技術(shù)類型包括光學(xué)測(cè)繪、無人機(jī)測(cè)繪和遙感技術(shù)。光學(xué)測(cè)繪主要指的是利用光學(xué)測(cè)量?jī)x器，對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，通過相關(guān)儀器計(jì)算出目標(biāo)物體的相對(duì)坐標(biāo)，并將其記錄下來。例如，通過對(duì)地面的遙感技術(shù)進(jìn)行研究，獲取某地區(qū)的三維模型。這種測(cè)量方式非常適用于大型工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，能夠極大地提升工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平和規(guī)劃水平。無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)支撐下發(fā)展起來的一種新型測(cè)繪技術(shù)，主要依靠無人機(jī)在一定距離范圍內(nèi)飛行來獲取目標(biāo)物體的影像資料。這種測(cè)量方式不僅能夠提高作業(yè)效率，還能夠節(jié)省人力、物力和財(cái)力。遙感技術(shù)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的一種新型衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè)。目前，遙感技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。

5 無人機(jī)遙感技術(shù)在實(shí)際測(cè)繪工程中的應(yīng)用情況

通過實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)遙感技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果比較理想，例如，在大比例尺地形圖測(cè)繪、建筑物傾斜監(jiān)測(cè)以及城市規(guī)劃等方面取得了較為顯著的成效。首先，在大比例尺地形圖測(cè)繪方面，利用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)高效率的地形測(cè)量，并且在處理地形時(shí)具有較高的精度和速度。其次，在建筑物傾斜監(jiān)測(cè)方面，無人機(jī)遙感技術(shù)可以有效的提高建筑物傾斜檢測(cè)精度。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，建筑物傾斜檢測(cè)精度可以達(dá)到5cm 以內(nèi)，而一般的檢測(cè)方法只能達(dá)到3cm。另外，在城市規(guī)劃中還應(yīng)用了無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)道路和橋梁進(jìn)行檢測(cè)。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)遙感技術(shù)具有高效、便捷和成本低等特點(diǎn)。最后，在城市規(guī)劃方面采用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠及時(shí)掌握城市中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況。例如，在城市規(guī)劃中可以利用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)交通樞紐、公園廣場(chǎng)和體育設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)情況、使用情況和存在問題等，從而為后期的維護(hù)和管理提供數(shù)據(jù)支持。某工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，地質(zhì)條件差，地形地貌多樣。為了有效地了解該工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，需要進(jìn)行測(cè)繪工作。該工程項(xiàng)目測(cè)繪面積比較大，且測(cè)繪任務(wù)量較大，要求采用無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪。具體作業(yè)流程如下：首先對(duì)無人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào)試；其次對(duì)采集設(shè)備、軟件系統(tǒng)進(jìn)行配置；最后對(duì)采集設(shè)備和圖像進(jìn)行拍攝和處理，從而得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。隨后通過專業(yè)軟件處理無人機(jī)獲取的影像數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而對(duì)測(cè)繪工程進(jìn)行評(píng)估。再得出該區(qū)域地面的高程，并將其與無人機(jī)獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，評(píng)估其精度和準(zhǔn)確性[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著科技水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，測(cè)繪工程也受到了更多因素的影響。在這種情況下，相關(guān)人員就要不斷研究和總結(jié)無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用方式，并通過采取科學(xué)合理的措施來提升測(cè)繪工程質(zhì)量。在實(shí)際工作過程中，相關(guān)人員要想提升無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用效果，就應(yīng)該認(rèn)真分析無人機(jī)遙感技術(shù)的工作原理和操作方法，并對(duì)各種類型的無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行全面的了解和掌握，通過開展科學(xué)合理的工作來提升無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用效果。只有這樣，才能提升無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用效果，為相關(guān)工作者提供一定的參考和幫助。