測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用

劉建永 李智豪

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，給地形圖測(cè)量提供了便利的條件，為此研究測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用。對(duì)于測(cè)繪工程而言，無(wú)人機(jī)技術(shù)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，可以幫助測(cè)繪工程掌握各地資源分布情況和變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了信息采集、數(shù)據(jù)反饋和圖像處理的功能，可以提高測(cè)繪工程的監(jiān)測(cè)效率，增強(qiáng)測(cè)繪工程的可控性，擴(kuò)大測(cè)繪工程范圍，具有不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪工程;無(wú)人機(jī)遙感技術(shù);地理環(huán)境;低空測(cè)繪

引言

無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域比較小，主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，在20世紀(jì)80年代后，計(jì)算機(jī)進(jìn)入了發(fā)展階段，各種重量輕和精準(zhǔn)度高的傳感器隨著社會(huì)時(shí)代的進(jìn)步相繼問(wèn)世，帶動(dòng)了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展。隨著無(wú)人機(jī)性能不斷提升，所應(yīng)用的領(lǐng)域也被不斷的擴(kuò)大，從軍事領(lǐng)域在到民用領(lǐng)域，在一定程度上促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。在新一輪的研發(fā)中除了改變無(wú)人機(jī)的精度和體積之外，還在續(xù)航和載重負(fù)荷上有了突破性的發(fā)展。無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，給地形圖測(cè)量提供了便利的條件?，F(xiàn)階段全球各個(gè)領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)的使用比較廣泛，尤其在地理信息的采用上，成為低空遙感的一個(gè)重要方向，無(wú)人機(jī)可以完成低空遙感的模式，迅速獲取各種地理信息。

1提高地形圖測(cè)量的效率

在地形圖測(cè)量中無(wú)人機(jī)相比傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)而言，具有體型小，升空時(shí)間短的特點(diǎn)，在運(yùn)行的過(guò)程中不需要專門的跑道就可以完成測(cè)繪，無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性較好，隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的運(yùn)營(yíng)成本越來(lái)越低，在操作上比較簡(jiǎn)單，通常情況下，在工程測(cè)繪中會(huì)事先制定飛行的路線，而無(wú)人機(jī)只需要設(shè)定好路線就可以自動(dòng)飛行，其穩(wěn)定性較好，不僅可以進(jìn)行高強(qiáng)度的航拍工作，還可以提高航拍的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性。采用此種方式獲得的航測(cè)數(shù)據(jù)和姿態(tài)信息，是未經(jīng)算法和各種濾波得到的完整真實(shí)數(shù)據(jù)，能快速夠獲取低空0.05m-0.5m高分辨率影像，對(duì)后期數(shù)據(jù)處理提供了充分的保障，后期團(tuán)隊(duì)專業(yè)的空間數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗(yàn)和高質(zhì)量專業(yè)拼圖軟件，在此基礎(chǔ)上完成1：500地形圖測(cè)量。在飛行用油上，無(wú)人機(jī)相比傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)飛行時(shí)間更長(zhǎng)，可以一次性的完成多個(gè)航點(diǎn)的地形測(cè)繪，同時(shí)還可以完成航拍工作。無(wú)人機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合能夠?yàn)闇y(cè)繪工程提供有力的數(shù)據(jù)，在地面測(cè)繪時(shí)可以實(shí)時(shí)的將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妫@樣技術(shù)人員就可以及時(shí)的處理數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的航拍飛機(jī)只有在降落時(shí)才能將采集的數(shù)據(jù)交給技術(shù)人員，可見，無(wú)人機(jī)在處理信息速度上有較大的優(yōu)勢(shì)。既能提高數(shù)據(jù)處理的效率，還能提升信息處理的速度。

2增強(qiáng)地形圖測(cè)量的可控性

無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮自身價(jià)值推動(dòng)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。該技術(shù)的使用性較高，在測(cè)繪工作中可以解決很多技術(shù)和環(huán)境的問(wèn)題，獨(dú)特的主干系統(tǒng)在數(shù)字化城市的建設(shè)中顯得尤為重要，具有不可替代的作用。當(dāng)在一些特殊的環(huán)境下作業(yè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)受當(dāng)?shù)丨h(huán)境的阻礙無(wú)法完成航空拍攝，比如，受到高山的阻礙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常的起降，這時(shí)可以應(yīng)用無(wú)人機(jī)獨(dú)特的航拍效果，無(wú)論在任何地形都可以輕松的完成航空拍攝工作，不僅可以提升測(cè)繪的效果，還可以精確的收集高空影像，是一種有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)。無(wú)人機(jī)技術(shù)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，可以幫助測(cè)繪工程掌握國(guó)土資源數(shù)量和質(zhì)量以及分布情況，開發(fā)商可以根據(jù)各地的變化趨勢(shì)進(jìn)行合理的開發(fā)和應(yīng)用，在一定程度上可以增強(qiáng)測(cè)繪工程的可控性。

3擴(kuò)大地形圖測(cè)量的范圍

測(cè)繪的地理環(huán)境比較復(fù)雜，采用常規(guī)的方法是無(wú)法獲取周圍的基本信息，為了克服這一困難，獲取精準(zhǔn)的地理環(huán)境信息。利用無(wú)人機(jī)將采集的信息進(jìn)行篩選，方便后續(xù)的處理和調(diào)查。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要多參考測(cè)繪地點(diǎn)的現(xiàn)狀，對(duì)實(shí)地進(jìn)行考察，利用測(cè)繪技術(shù)詳細(xì)的了解周圍的生態(tài)環(huán)境。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠擴(kuò)大測(cè)繪工程的范圍，掌握周圍地形的狀態(tài)，幫助技術(shù)人員測(cè)繪真實(shí)有效的圖紙。在復(fù)雜的地理環(huán)境中，可以獲取地物影像，采集信息，應(yīng)用科學(xué)的處理方式提高測(cè)繪工程的效率，獲取更多有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，為項(xiàng)目開展提供有效的參考依據(jù)。無(wú)人機(jī)在技術(shù)工程測(cè)量中的應(yīng)用是需要滿足了《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范》CH/Z3003-20101：500、1：1000、1：2000大比例尺成圖精度要求。在測(cè)繪的過(guò)程中需要根據(jù)測(cè)量主體，轉(zhuǎn)換采集方式擴(kuò)大測(cè)繪工程的范圍。主要分為兩種，一種是手動(dòng)采集，另一種是自動(dòng)加密部分，當(dāng)采用手動(dòng)采集時(shí)需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)的運(yùn)程控制技術(shù)，讓工作人員根據(jù)實(shí)際的需求操控?zé)o人機(jī)，選擇所需的信息數(shù)據(jù)。自動(dòng)加密是指在將手機(jī)的數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到機(jī)器中，保證數(shù)據(jù)的安全性。對(duì)測(cè)繪工程而言，監(jiān)測(cè)效率是非常重要的，比如，在發(fā)生緊急事件時(shí)，為了降低事件所造成的影響，就會(huì)采用無(wú)人機(jī)獲取超高分辨率數(shù)字影像和高精度定位數(shù)據(jù)，生成三維正射影像圖和三維景觀模型等二維、三維可視化數(shù)據(jù)，幫助技術(shù)人員完成測(cè)量，改善處理效果。

4無(wú)人機(jī)空中三角測(cè)量模式

無(wú)人機(jī)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常借助三腳架來(lái)進(jìn)行配合測(cè)量。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，一般需要經(jīng)歷以下步驟：第一，空中加密測(cè)量技術(shù)。加密測(cè)量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)性的空地位置加密設(shè)置，通過(guò)有效控制與管理來(lái)確保攝像的針對(duì)性，在測(cè)量過(guò)程中設(shè)置加密距離，并在出現(xiàn)一些特殊地形時(shí)可以及時(shí)處理，設(shè)置合理的高度差值就可以避免河道、山谷等特殊地形對(duì)測(cè)量工作帶來(lái)的不利影響和限制。在平坦的地形環(huán)境當(dāng)中，需要做好空中三角加密，通過(guò)添加數(shù)量控制的方式來(lái)解決規(guī)劃自由邊緣位置的問(wèn)題。第二，空中三角加密點(diǎn)。在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可以完成空中三角加密點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)測(cè)量工作，可通過(guò)確定前期的內(nèi)容來(lái)做好準(zhǔn)備工作，涉及焦距、像素以及其他一系列的差值時(shí)，能夠通過(guò)像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)上下視差的連接，保持良好的殘差基準(zhǔn)值，對(duì)于后期的數(shù)據(jù)分析和調(diào)整具有良好的適應(yīng)性。

結(jié)語(yǔ)

在測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)技術(shù)起著較大的支撐作用，需要技術(shù)人員加以重視，使測(cè)繪工程得到有效的保障。無(wú)人機(jī)技術(shù)在中國(guó)不斷建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特性，相關(guān)部門應(yīng)該大力發(fā)展無(wú)人機(jī)技術(shù)。無(wú)人機(jī)在獲取信息數(shù)據(jù)方面具有實(shí)時(shí)性，信息處理速度快的特點(diǎn)，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。在研發(fā)的過(guò)程中需要事先做好市場(chǎng)調(diào)研，了解各行各業(yè)的需求，發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特性。希望本次的研究能夠?yàn)闇y(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用提供有利的依據(jù)。

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