探析無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用

祖琪

（廣西壯族自治區(qū)自然資源遙感院，南寧530023）

1 引言

隨著科技的進(jìn)步及社會(huì)的發(fā)展，各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在進(jìn)行基建設(shè)施建設(shè)期間，需要開(kāi)展大量的工程測(cè)量工作，這就推動(dòng)了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、航空遙感技術(shù)之后發(fā)展起來(lái)的，無(wú)人機(jī)通過(guò)遙感設(shè)備獲取、處理相關(guān)信息，為測(cè)繪工程提供準(zhǔn)確的遙感影像資料。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)機(jī)動(dòng)、靈活、成本低、響應(yīng)快、準(zhǔn)確度高，已經(jīng)成為當(dāng)前較為重要的航測(cè)技術(shù)手段。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)概述

2.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的概念

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)使用無(wú)人駕駛飛機(jī)，利用各類傳感器進(jìn)行信息收集、處理。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)中的作用不可限量，不僅能夠提供穩(wěn)定的測(cè)繪服務(wù)，還能提供高效的救援服務(wù)。通過(guò)深入研究無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)并加以推廣，可以促進(jìn)城市規(guī)劃建設(shè)向著更為科學(xué)、合理的方向發(fā)展。當(dāng)前各國(guó)對(duì)于無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用如火如荼，而我國(guó)已經(jīng)取得了非常顯著的成績(jī)，并逐步將各類先進(jìn)的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)裝備出口到其他國(guó)家，隨著無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的迅速普及，為各處的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)建設(shè)提供良好的服務(wù)及幫助，在應(yīng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)、國(guó)土資源調(diào)查、礦山監(jiān)測(cè)等方面實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的工程測(cè)量，同時(shí)，還能針對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，提供高分辨率圖像,為相應(yīng)研究提供有效數(shù)據(jù)[1]。

2.2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)影像分辨率可達(dá)0.1～0.5m，優(yōu)于當(dāng)前所有高分衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)采集處理速度快、效率高，能與GIS 等遙感應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，搭建環(huán)保應(yīng)用環(huán)境，提供綜合性的周期服務(wù)。其應(yīng)用能夠有效提升測(cè)繪工程測(cè)量工作效率和范圍，單臺(tái)無(wú)人機(jī)日監(jiān)測(cè)能力最高可達(dá)200～320km2，能夠在短時(shí)間內(nèi)生成測(cè)量區(qū)域的高清圖像數(shù)據(jù)。利用所生成的圖像數(shù)據(jù)能夠直觀地辨別測(cè)區(qū)情況，并形成相應(yīng)的分布區(qū)，為相關(guān)工作開(kāi)展提供依據(jù)。無(wú)人機(jī)能通過(guò)不同航行高度實(shí)現(xiàn)大空間、大高度監(jiān)測(cè)，還可以進(jìn)行低空間、小范圍監(jiān)測(cè)，或者利用多架次同時(shí)對(duì)上萬(wàn)平方千米測(cè)區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取測(cè)區(qū)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，結(jié)合傳統(tǒng)點(diǎn)信息形成測(cè)區(qū)宏觀環(huán)境數(shù)據(jù)。

2.3 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的類型組成

無(wú)人機(jī)主要類型有固定翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、多旋無(wú)人機(jī)、無(wú)人飛艇4 種類型。固定翼無(wú)人機(jī)利用電能提供動(dòng)力，拆卸較為便利，使用噪聲較小、隱蔽性強(qiáng)；無(wú)人直升機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降、懸停等功能，可以為測(cè)繪工程測(cè)量工作提供便利的使用方式；多旋無(wú)人機(jī)具有多個(gè)螺旋槳，可以在空中進(jìn)行懸停，并且能保持懸停狀態(tài)工作；無(wú)人飛艇利用空氣浮力實(shí)現(xiàn)可控飛行，應(yīng)用場(chǎng)景較為廣泛。為保證國(guó)土資源管理及土地開(kāi)發(fā)工作獲取更為詳實(shí)的資料，加之城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，各類基礎(chǔ)設(shè)施都需要進(jìn)行重新建設(shè)等，這些工作都需要更為完善的資料。因此，需要對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行深入研究，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中利用了數(shù)碼傳感器、無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)、導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等共同作用，實(shí)現(xiàn)低空域的數(shù)據(jù)采集，能夠保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性及高分辨率特征，而且無(wú)人機(jī)操作簡(jiǎn)便，成本較低[2]。

3 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

3.1 礦山測(cè)量

開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)各類礦產(chǎn)資源是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于各種各樣礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越多，為保證各類礦產(chǎn)資源的合理利用，降低資源實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的不利影響，需要依靠無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行有效的測(cè)繪、測(cè)量工作，為工作人員提供有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行礦山資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃。多數(shù)資源開(kāi)發(fā)區(qū)域的環(huán)境較為惡劣、地形地貌較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)測(cè)量方式，無(wú)法獲取有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠進(jìn)入更為偏遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，為礦山資源開(kāi)發(fā)提供全面的地質(zhì)數(shù)據(jù)和影像資料。同時(shí)，在礦山資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，環(huán)境保護(hù)工作也是同等重要的，環(huán)保機(jī)構(gòu)需要利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，為后續(xù)的環(huán)境管理、整治等工作提供依據(jù)，還能對(duì)開(kāi)采企業(yè)進(jìn)行有效監(jiān)管，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在空中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而避免亂采亂挖問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.2 城市規(guī)劃

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，需要采取有效措施保障城市規(guī)劃的合理性，這就需要在城市建設(shè)期間通過(guò)采集測(cè)量信息來(lái)進(jìn)行保證。利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取各類測(cè)量信息，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)、信息的分析，建立直觀、實(shí)時(shí)的地形模型，確保城市合理性建設(shè)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)可以從多個(gè)角度獲取城市指定區(qū)域的地理信息，并提供高分辨率的影響資料，使參與城市規(guī)劃建設(shè)的人員可以從不同角度對(duì)城市規(guī)劃情況進(jìn)行分析，結(jié)合無(wú)人機(jī)飛行情況及采集的影響，獲取城市精確的地理信息。在進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析時(shí)，要注意解決無(wú)人機(jī)飛行期間所存在的傾角、航線等方面問(wèn)題，對(duì)所采集的影像信息進(jìn)行處理時(shí)要保證數(shù)據(jù)的精確性和有效性[3]。

3.3 海岸地形測(cè)量

海岸地形信息在養(yǎng)殖、資源開(kāi)發(fā)、軍事、基建等領(lǐng)域中都有廣泛用途，對(duì)于海岸地形的測(cè)量能夠有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展。在進(jìn)行海岸地形測(cè)量時(shí)，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行海岸地形測(cè)量準(zhǔn)確率高，可以通過(guò)低空飛行采集大量地形、地貌信息。實(shí)際操作過(guò)程中，還要注意做好基礎(chǔ)資料調(diào)查，獲取海岸區(qū)域的潮汐資料，結(jié)合測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的無(wú)人機(jī)航線，確保在氣候條件適宜的情況下開(kāi)展無(wú)人機(jī)作業(yè)，盡量減少不利因素對(duì)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用的干擾，確保實(shí)際測(cè)量工作的精確度及質(zhì)量。在布設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)時(shí)，要考慮以下幾種情況：?jiǎn)魏綆Э筛采w測(cè)量區(qū)域時(shí)，采用3～4 條基線布設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)；若單航帶無(wú)法覆蓋所有測(cè)量區(qū)域，無(wú)人機(jī)飛行密度需要另外制訂測(cè)量計(jì)劃，然后對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，最終獲取海岸地形圖。

3.4 突發(fā)事件處理

對(duì)于出現(xiàn)突發(fā)事件的區(qū)域可以及時(shí)進(jìn)行地形圖繪制，受限于突發(fā)事件的時(shí)效性，傳統(tǒng)測(cè)量方法周期較長(zhǎng)，在突發(fā)事件處理過(guò)程中無(wú)法及時(shí)、有效地進(jìn)行測(cè)量。如地震期間需要及時(shí)獲取地震區(qū)域的測(cè)量信息，其他類型的遙感技術(shù)無(wú)法及時(shí)獲取實(shí)時(shí)的地面信息，而無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠獲取實(shí)時(shí)信息，還能有針對(duì)性地獲取指定區(qū)域的信息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震區(qū)域的實(shí)施監(jiān)控。另外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還在突發(fā)事件之后的重建工作中應(yīng)用非常廣泛[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用在測(cè)繪工程當(dāng)中具有成本低、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量范圍廣、時(shí)效性高等優(yōu)點(diǎn)，在開(kāi)展城市規(guī)劃測(cè)量、礦山地質(zhì)測(cè)量等工作時(shí)，能夠獲取較為清晰、準(zhǔn)確的測(cè)量資料，還能適應(yīng)各種各樣的地形條件，在測(cè)繪工程中發(fā)揮了非常重要的作用。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)還推進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)創(chuàng)新，利于有關(guān)部門(mén)及時(shí)掌握地理動(dòng)態(tài)和信息，是形成國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化的重要手段。