無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

吳秀娟

【摘 要】近年來(lái)，無(wú)人機(jī)的使用隨著科技的不斷進(jìn)步已經(jīng)不是一件新鮮的事情了。無(wú)人機(jī)作為一項(xiàng)新的機(jī)械設(shè)備，其使用效果非常好，可以使各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，在工程測(cè)量中也能夠發(fā)揮使用效果。文章重點(diǎn)就無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī)；遙感技術(shù)；測(cè)繪工程；應(yīng)用

隨著近幾年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)前所未有的高峰期，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，離不開(kāi)一項(xiàng)基本工作就是工程測(cè)量，而工程測(cè)量的開(kāi)展又與地形測(cè)量緊密相連。無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機(jī)遙感之后發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測(cè)繪保障、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用，它是一種不失機(jī)動(dòng)靈活、可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測(cè)技術(shù)。

一、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

（一）監(jiān)測(cè)尺度大

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)不僅能有效監(jiān)測(cè)到大范圍內(nèi)的物體，還能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)域范圍內(nèi)物體的測(cè)量，這就使得無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)尺度能夠在測(cè)量范圍能得到可控性的增強(qiáng)，使監(jiān)測(cè)尺度得到最大限度的擴(kuò)大，同時(shí)在無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)下，目標(biāo)地區(qū)的實(shí)際情況還能夠以三維的形式反映在相應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，讓相關(guān)工作人員可以直觀地了解到目標(biāo)地區(qū)的具體信息。

（二）監(jiān)測(cè)效率高

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)效率高主要體現(xiàn)在對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理方面，對(duì)于突發(fā)事件而言，較低的監(jiān)測(cè)效率不僅會(huì)錯(cuò)失事件的最佳解決時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致事件的危害性增強(qiáng)。而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于監(jiān)測(cè)效率高，利用這一技術(shù)對(duì)緊急事件進(jìn)行處理，必定能夠達(dá)到提高處理效率、改善處理效果的目的，將其應(yīng)用到測(cè)繪工程的測(cè)量過(guò)程中，也能夠使測(cè)量效率得到保證。

（三）信息處理速度快

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)測(cè)量得到的信息數(shù)據(jù)會(huì)直接傳輸至相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，較高的自動(dòng)化水平有效地提升了信息數(shù)據(jù)的處理速度和處理能力，為保證信息采集的效率提供了重要保障。

二、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用

（一）無(wú)人機(jī)測(cè)繪在城市規(guī)劃測(cè)量中的應(yīng)用

1.像控布設(shè)

在布設(shè)中考慮到項(xiàng)目工程實(shí)際情況，所以像控點(diǎn)選擇的布設(shè)方式是400m的正方形網(wǎng)格布設(shè)方式。在一些角點(diǎn)位置，最好是作為像控點(diǎn)集中采集范圍。在測(cè)量區(qū)域之外，一些凹凸的位置可以適當(dāng)?shù)脑黾酉窨攸c(diǎn)。該像控點(diǎn)的布設(shè)、誤差要和平面位置進(jìn)行對(duì)比，誤差不能超過(guò)0.2m，高程誤差不能大于0.2m。

2.航線(xiàn)規(guī)劃和測(cè)區(qū)劃分

在地區(qū)進(jìn)行航飛時(shí)，要注意到風(fēng)速，保持一定的安全航高，選擇1：10000地形圖作為高度精確度的判斷標(biāo)準(zhǔn)，保障航飛在安全合理的高度范圍內(nèi)。另外，需要根據(jù)實(shí)際需求劃定出不同的測(cè)量區(qū)域，要求精度在1：1000或1：2000之間，位置在溝壑地帶。而在精度要求比較低的是在山頭位置，這個(gè)位置雖然要求比較低，但是需要進(jìn)行劃分測(cè)區(qū)。在結(jié)合海島的實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量，該過(guò)程中要避免氣流變化，要保障飛行質(zhì)量。

3.影像數(shù)據(jù)預(yù)處理

無(wú)人機(jī)航拍加載使用的一些相機(jī)都是非測(cè)量相機(jī)，所以這些相機(jī)的邊緣有著光學(xué)畸變?nèi)毕?。在進(jìn)行航拍過(guò)程中，會(huì)改變實(shí)際的景物地面位置，因此相機(jī)拍攝到的地面位置還需要對(duì)其進(jìn)行變差改正之后，才可以進(jìn)行空三加密。數(shù)據(jù)處理一般還包含對(duì)相片方位的轉(zhuǎn)化，這個(gè)旋轉(zhuǎn)角度相差要控制在1800內(nèi)，根據(jù)統(tǒng)一格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。為此，一般項(xiàng)目采用PixelGrid，該系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)人機(jī)影像的特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的無(wú)人機(jī)影像處理模塊在相對(duì)定向和模型連接完成后，針對(duì)因航飛不穩(wěn)定造成模型連接不穩(wěn)定的地方，定義航帶初始偏移量時(shí)適當(dāng)增加一定的位移點(diǎn)，這樣就可以更加精準(zhǔn)的提高測(cè)量精度。

（二）無(wú)人機(jī)測(cè)繪在大比例尺測(cè)量中的應(yīng)用

某項(xiàng)目作業(yè)區(qū)位于我國(guó)黃土高原中部，屬中國(guó)西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略區(qū)域，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要地區(qū)之一。項(xiàng)目建設(shè)以改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和農(nóng)村生活環(huán)境為目標(biāo)，以坡旱地整理、生態(tài)建設(shè)工程為重點(diǎn)，以生態(tài)移民工程和新農(nóng)村建設(shè)為依據(jù)，大力實(shí)施土地整理重大工程項(xiàng)目，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。為此，企業(yè)承擔(dān)重大項(xiàng)目項(xiàng)目區(qū)的基礎(chǔ)地形圖和正射影像圖的測(cè)繪工作，該任務(wù)重、時(shí)間緊迫、項(xiàng)目區(qū)分散零散等困難較大。經(jīng)協(xié)商決定，項(xiàng)目采用小型無(wú)人飛機(jī)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，也是企業(yè)首次嘗試該技術(shù)，為企業(yè)在該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，培養(yǎng)了復(fù)合型人才。為保證作業(yè)質(zhì)量，該項(xiàng)目嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行航攝飛行，同時(shí)為保證GPS數(shù)據(jù)的質(zhì)量，要求在航攝飛行中盡量保持飛行姿態(tài)的平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎半徑要大，飛機(jī)傾斜角不得大于15度，以防止GPS型號(hào)失鎖。航向重疊度一般應(yīng)為60%-85%；最小不應(yīng)小于53%。相鄰航線(xiàn)的像片旁向重疊度一般應(yīng)為15%-60%，個(gè)別最小不應(yīng)小于8%?？杖用懿捎肞IX4UAV軟件，成圖在VZ3.5數(shù)據(jù)采編一體化平臺(tái)下成圖，導(dǎo)入到Cass9.1下進(jìn)行精細(xì)化編圖。整個(gè)作業(yè)過(guò)程嚴(yán)格按照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)和《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測(cè)量數(shù)字化測(cè)圖規(guī)范》等國(guó)家規(guī)范要求進(jìn)行。通過(guò)項(xiàng)目工程技術(shù)人員的努力，成果資料合格率100%，優(yōu)良率92%，完全滿(mǎn)足項(xiàng)目需求。

（三）無(wú)人機(jī)測(cè)繪在海岸地形測(cè)量中的應(yīng)用

1.布設(shè)控制點(diǎn)

進(jìn)行控制點(diǎn)布設(shè)時(shí)，一般有幾種情況需要注意。單航帶可以選擇覆蓋測(cè)量方式，則隔3～4條基線(xiàn)布設(shè)梯隊(duì)平高控制點(diǎn)，沿著間隔的航線(xiàn)位置，再設(shè)置出一個(gè)平高電氣，將整個(gè)測(cè)量區(qū)域布設(shè)在一個(gè)平高點(diǎn)中。因此，該控制點(diǎn)都是均勻分布在測(cè)量區(qū)域中的，而且有很明顯的標(biāo)記。

2.做好準(zhǔn)備工作

根據(jù)航測(cè)地區(qū)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀、海岸質(zhì)地以及地形地貌情況開(kāi)展調(diào)查，海岸地形測(cè)量受到潮汐的影響比較大，在進(jìn)行調(diào)查時(shí)需要用到大量的資料。借助無(wú)人機(jī)航拍能夠保障數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確性和及時(shí)性，航線(xiàn)設(shè)計(jì)的精度和質(zhì)量才得到保障。因此，可以先將航拍區(qū)域坐標(biāo)和最新的地形圖將其調(diào)整到AutoCAD軟件中，再進(jìn)行航線(xiàn)設(shè)計(jì)。一般而言，天氣因素會(huì)對(duì)航拍質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，因此需要選擇在晴朗天氣進(jìn)行航拍，有效避免影像資料模糊、重疊以及能見(jiàn)度低問(wèn)題出現(xiàn)。

（四）立體測(cè)圖

從當(dāng)前的實(shí)際情況進(jìn)行分析，不斷提高無(wú)人機(jī)航空拍攝系統(tǒng)性?xún)r(jià)比越來(lái)越高，發(fā)展的空間也越來(lái)越大。具體的做法是需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)際技術(shù)相結(jié)合。保障系統(tǒng)性能和專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域相互匹配，這樣可以提升資源使用效率?；诘匦螆D測(cè)繪為最終目的的無(wú)人機(jī)航拍，在使用過(guò)程中也面臨了諸多問(wèn)題，最為關(guān)鍵的問(wèn)題是，高程測(cè)量精確難以得到保障。在相關(guān)記載中，很多的無(wú)人機(jī)飛行器，在進(jìn)行航空拍攝時(shí)，一般都是使用于正射影像繪制。因此，隨著技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，選擇了現(xiàn)代化數(shù)字測(cè)量軟件，可以精確的判斷出測(cè)量高度，可以靈活實(shí)現(xiàn)立體模型切換，避免了繁瑣手工調(diào)整，快速生成核線(xiàn)影像，滿(mǎn)足航拍需求。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是大力推進(jìn)測(cè)繪科技自主創(chuàng)新、切實(shí)提高測(cè)繪保障服務(wù)能力的重要舉措，它將十分有利于有關(guān)部門(mén)及時(shí)掌握所需動(dòng)態(tài)地理信息，促進(jìn)創(chuàng)新測(cè)繪服務(wù)模式，積極推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化，從而保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康快速地發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]駱叔鵬.論無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（30）：119.