魏永強(qiáng)

摘要：近年科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，無人機(jī)遙感技術(shù)由此誕生。利用遙感系統(tǒng)的無人機(jī)已經(jīng)參與多項(xiàng)研究，通過遙感能夠很好的控制無人機(jī)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖像攝影技術(shù)以及無人機(jī)遙感技術(shù)相結(jié)合，能夠很好的利用無人機(jī)進(jìn)行測量工作，無人機(jī)不需要飛行駕駛員與地質(zhì)科研人員在飛機(jī)上進(jìn)行測量工作，從而提高了測量工作的安全性與可靠性。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);遙感測繪技術(shù);測繪工程;應(yīng)用

無人機(jī)的控制系統(tǒng)相比于普通的航拍飛機(jī)較為簡單，無人機(jī)的造價(jià)要低于普通的航拍飛機(jī)的5倍左右。由于無人機(jī)駕駛員只需在地面通過遙感系統(tǒng)來進(jìn)行操作，因此無人機(jī)駕駛員的上崗執(zhí)照的獲取較為簡單，使得駕駛員的上崗時(shí)間縮短。無人機(jī)通常采用的材料都是輕質(zhì)量的碳纖維復(fù)合材料，其后期的維修、保養(yǎng)也較為簡單便捷。由于無人機(jī)遙感技術(shù)是一種新型的技術(shù)，并且其搭載的影像處理設(shè)備相對較好，其數(shù)據(jù)處理的硬件配置要求相對較低，從而使得其數(shù)據(jù)的處理費(fèi)用相比于普通的航拍飛機(jī)要減少許多。另外無人機(jī)搭載的數(shù)碼成像設(shè)備都是一些新型、高精度的設(shè)備，能夠從多個(gè)方向進(jìn)行攝影成像，例如從垂直角度、傾斜角度和水平角度等。無人機(jī)在進(jìn)行測量時(shí)，能夠在航拍地點(diǎn)從多個(gè)尺度與角度進(jìn)行拍攝，解決了建筑物的遮擋問題，從而使得測量的精度更高，而傳統(tǒng)的單一角度拍攝很難做到這一點(diǎn)。

1 無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢與不足

1.1 無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢

一是快速靈活。由于無人機(jī)無需載重駕駛員，從而省去了駕駛設(shè)備以及安全救生設(shè)備的重點(diǎn)，這就大大降低了機(jī)體的重量，重量的減輕使無人機(jī)飛行更輕便。無人機(jī)遙感監(jiān)測十分快速，效率大大提高。在應(yīng)急事件處理中，無人機(jī)適用于大范圍的監(jiān)測，日檢測能力最高可達(dá)2000多平方公里，使監(jiān)測效率大幅度提升。二是遙感監(jiān)測范圍更宏觀。無人機(jī)遙感技術(shù)不僅能對狹小的地理空間進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，也能對更大范圍和空間進(jìn)行監(jiān)測。無人機(jī)遙感技術(shù)主要運(yùn)用光譜分析對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信息采集，并可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)多架、多次的大范圍檢測，能保證檢測的準(zhǔn)確性。此外，無人機(jī)遙感技術(shù)可以通過三維仿真模擬技術(shù)來展現(xiàn)宏觀情景，為應(yīng)急事件的處理等提供準(zhǔn)確、宏觀的技術(shù)信息。三是數(shù)據(jù)處理速度快，分辨率高。與衛(wèi)星影像的分辨率相比，無人機(jī)的影像分辨率要高出很多，一般能達(dá)到0.1-0.5米。無人機(jī)遙感技術(shù)可與GIS進(jìn)行快速集成，迅速搭建監(jiān)測應(yīng)用。

1.2 無人機(jī)遙感技術(shù)的不足

一是飛行不夠平穩(wěn)。機(jī)體輕是無人機(jī)的一大優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)由于無人機(jī)機(jī)體很輕，當(dāng)飛行高度升高時(shí)，容易受高空風(fēng)力的影響，從而導(dǎo)致無人機(jī)飛行不穩(wěn)定，使影像不清晰。二是傳感器控制不夠完善。普通的無人機(jī)由于技術(shù)的限制和要求，尚不能打在精度較高的傳感器，這使得監(jiān)測工作無法獲取精度較高的信息和圖像，無法滿足大比尺的測繪要求。三是對通訊系統(tǒng)的依賴性大。由于無人機(jī)是通過技術(shù)人員操作，利用傳感器傳遞信號來實(shí)現(xiàn)和完成的，因此，無人機(jī)的控制程序?qū)νㄓ嵪到y(tǒng)的依賴程度很高。無人機(jī)對GPS和通訊系統(tǒng)的依賴使黑客很容易通過編碼程序來干擾無人機(jī)的正常飛行，引發(fā)安全問題。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

2.1 為數(shù)字礦山建設(shè)提供數(shù)據(jù)

數(shù)字礦山的建設(shè)所構(gòu)建的信息管理系統(tǒng)對礦山開采工作有著非常有利的作用，其在工作中一般需要有相關(guān)的地形圖件、數(shù)字模型以及遙感影像等數(shù)據(jù);而無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要是在工作中利用低空飛行方法獲取地理信息，以此有效的克服偏遠(yuǎn)地區(qū)以及地理環(huán)境比較復(fù)雜地區(qū)礦山工作的各種劣勢，繼而為數(shù)字礦山的建設(shè)提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。

2.2 應(yīng)用于礦山環(huán)境整治

因?yàn)榈V山挖掘會對周邊的自然環(huán)境造成損壞，如果對環(huán)境保護(hù)不重視，就會對礦山挖掘的順利進(jìn)行產(chǎn)生影響。可是，礦山因?yàn)樗幍牡乩憝h(huán)境使得環(huán)境整治工作非常難以開展，尤其在獲取基本環(huán)境信息這個(gè)環(huán)節(jié)。使用無人機(jī)技術(shù)就可以獲取區(qū)域的雷達(dá)、彩色、多光譜遙感數(shù)據(jù)，并在對數(shù)據(jù)的有效處理以后，可以得到更多的定量以及定性的數(shù)據(jù)分析，為礦藏的環(huán)境整治供給相應(yīng)的根據(jù)。

2.3 應(yīng)用于礦山資源保護(hù)和利用

礦山資源作為不可再生資源，必須得到合理應(yīng)用及保護(hù)?，F(xiàn)階段工作中盡管一些行政部門對其加強(qiáng)了監(jiān)督管理，但是實(shí)際工作中依舊存在亂采、亂挖現(xiàn)象。而在礦山開采工作中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可以及時(shí)的對礦山開采情況進(jìn)行監(jiān)控，也能夠?qū)崿F(xiàn)在一些沒有人所到達(dá)區(qū)域的監(jiān)測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對礦山環(huán)境資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測及有效保護(hù)，最終保證礦山開采工作的科學(xué)合理性。

2.4 無人機(jī)遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

2.4.1 無人機(jī)航空攝影

無人機(jī)主要就是低空飛行，因此采用其遙感技術(shù)能夠?qū)⒋罅康牡乩硇畔①Y源有效獲取，并且所獲得的信息資源的分辨率和色彩均勻程度都很好，還可以從不同的角度實(shí)現(xiàn)對地理實(shí)際狀況進(jìn)行拍攝，以此實(shí)現(xiàn)全面的了解目標(biāo)區(qū)域。

2.4.2 數(shù)據(jù)采集

分析無人機(jī)的飛行及其影像的實(shí)分布際，通常使用主動(dòng)和手動(dòng)兩種方法相聯(lián)系的空三加密方法，這樣可以去掉一些粗差的信息，保證結(jié)果的精準(zhǔn)。進(jìn)而依照空三測量的效果進(jìn)行單模型定向，如果在工作中不能完成定向工作，就需要分析無人機(jī)飛行中是否有傾角和旋偏角過大等問題，而且及時(shí)的做好相應(yīng)的調(diào)整方案，確保所收集的信息的精準(zhǔn)性。

2.4.3 數(shù)據(jù)處理

無人機(jī)技術(shù)采用的是將數(shù)據(jù)處理中所獲取的信息做好相應(yīng)處理，以此為人們提供良好的數(shù)據(jù)信息，例如，對于影響測繪測量質(zhì)量的色差問題的處理。

2.5 無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)急救援工作中的應(yīng)用

無人機(jī)遙感技術(shù)在應(yīng)急救援工作中發(fā)揮著非常重要的作用。在一些突發(fā)事件當(dāng)中，如果采用常規(guī)的方式進(jìn)行相關(guān)地形圖制作，往往很難達(dá)到理想的效果，并且周期也很長，很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。在汶川地震救災(zāi)當(dāng)中，因?yàn)檎饏^(qū)是在山區(qū)，環(huán)境比較復(fù)雜，采用衛(wèi)星遙感或者載人遙感系統(tǒng)往往很難有效的對災(zāi)區(qū)的地面實(shí)際情況及時(shí)獲取，對于救災(zāi)行為非常的不利。因此采用無人機(jī)的航空遙感系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的測繪和對實(shí)際情況信息的獲取，并且能夠在震后的災(zāi)情調(diào)查以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面發(fā)揮著非常重要的作用，對于汶川的實(shí)際道路情況、房屋的倒塌情況也能夠?qū)崿F(xiàn)評估，這對于后續(xù)進(jìn)行災(zāi)區(qū)重建有非常重要的作用。無人機(jī)在實(shí)際的測繪測量工作中，在突發(fā)事件的處理當(dāng)中能夠獲得很好的效果，在當(dāng)前的應(yīng)急救援工作中應(yīng)用非常的普遍。

3 結(jié)論

與傳統(tǒng)的載人飛機(jī)、航空遙感技術(shù)相比，無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，在各行各業(yè)中被有效應(yīng)用。無人機(jī)遙感技術(shù)逐漸從科技方面朝向?qū)嶋H應(yīng)用方面發(fā)展，隨著測量精度的不斷提高，對高清晰影像資料的獲取以及信息的更新和提升測量安全性等都非常重要，值得研究。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：西寧市測繪院）