遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用

蘇傳剛

【摘 要】本文以遙感技術(shù)為中心，分析了該技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，對遙感技術(shù)在實(shí)際測繪工程中的具體應(yīng)用以及無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究探討。

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);測繪;無人機(jī);應(yīng)用

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是一種利用物體不同波長進(jìn)行目標(biāo)物體測量的技術(shù)，和其他測繪技術(shù)相比，遙感技術(shù)不受到地面環(huán)境和天氣氣候因素的影響，所以被廣泛應(yīng)用在海洋勘察、交通勘測、工程測繪、自然災(zāi)害勘察等領(lǐng)域。此外，該技術(shù)測量獲取數(shù)據(jù)的速度較快、所需時(shí)間較短，且具有一定的可控性能實(shí)時(shí)反映數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化。利用遙感測繪技術(shù)可檢測的范圍很廣，獲得的數(shù)據(jù)更為全面、真實(shí)。以地質(zhì)測繪為例，遙感技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用，環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，能在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下完成地質(zhì)勘探工作。而且遙感測繪技術(shù)更加注重?cái)?shù)據(jù)的科學(xué)性和真實(shí)性，從實(shí)際工況出發(fā)，其所受到的人為因素影響很少，可客觀真實(shí)地反映所測繪區(qū)域的實(shí)際情況。

2 遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓寬，且積極和其他技術(shù)，比如和GPS技術(shù)相結(jié)合用于礦區(qū)開采環(huán)境污染監(jiān)測，精準(zhǔn)定位出現(xiàn)污染的位置并采取動(dòng)態(tài)化監(jiān)測的方式獲取數(shù)據(jù)信息，為環(huán)境治理工程提供更加客觀全面的資料。又如和無人機(jī)相結(jié)合，提高了測繪測量的范圍，使得獲得的數(shù)據(jù)更加全面和準(zhǔn)確，和三維模擬仿真技術(shù)相結(jié)合可展示更加宏大的情景，數(shù)據(jù)處理的效率更高、效果更好。但是遙感測繪技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用主要存在一些問題，比如其用途具有特殊性，所以還沒有得到廣泛認(rèn)知，在地質(zhì)測量、工程勘測等領(lǐng)域該技術(shù)的應(yīng)用還存在明顯的不足，傳統(tǒng)的測繪理念使得對該技術(shù)的應(yīng)用不夠重視，遙感技術(shù)推廣難度較大。此外，遙感技術(shù)的成本較高，所以目前主要被應(yīng)用在重點(diǎn)部門的科研項(xiàng)目中，其市場還需要進(jìn)一步拓寬[1]。

3 遙感技術(shù)在實(shí)際測繪中的應(yīng)用

3.1 在地質(zhì)測量中的應(yīng)用

以工程項(xiàng)目地質(zhì)測量為例，地質(zhì)測量主要是對建筑工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察研究，在工程施工前必須做好現(xiàn)場實(shí)地勘察，了解工程施工現(xiàn)場具體水文地質(zhì)、地形地勢等情況。利用遙感技術(shù)進(jìn)行施工區(qū)域范圍內(nèi)地理信息的勘測，利用電磁波反饋的精確性使獲得的測繪結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確，且具有一定的時(shí)效性，滿足動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。對于采集的數(shù)據(jù)信息，相關(guān)人員通過總結(jié)分析以后制成數(shù)據(jù)報(bào)表，這些信息可以作為施工方案制定、緊急預(yù)案制定的參考依據(jù)。結(jié)合計(jì)算機(jī)制作電子地形圖，并通過三維建模的方式展現(xiàn)出來，幫助相關(guān)部門人員提前了解工程最后呈現(xiàn)的模樣，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工方案存在問題的地方并及時(shí)改正，對于減少后期施工錯(cuò)誤、降低變更頻率、確保施工的質(zhì)量具有十分重要的意義。

3.2 在資源勘測中的應(yīng)用

在節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念下，為使有限的資源得以合理配置和高效利用，通過資源勘探可了解資源分布情況、資源特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢等，為資源勘探、開發(fā)等提供數(shù)據(jù)參考。但是傳統(tǒng)的粗放型的勘察手段，一方面資源勘測不夠全面，對于復(fù)雜條件下，比如山體高視線不好、地質(zhì)結(jié)構(gòu)模糊等地區(qū)的資源勘探效果較差，另一方面勘探需要很長的時(shí)間，需要耗費(fèi)大量時(shí)間、人力等，節(jié)能環(huán)保性較差。而采用遙感技術(shù)，利用該技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘探，可以直接通過圖像展示和分析為勘探工作提供依據(jù)，該技術(shù)的使用能在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)，并通過分析得到資源分布的情況，工作效率較高，能很好地推進(jìn)后期采礦工作的開展。在資源勘探中，利用無人機(jī)遙感技術(shù)，在山體較高、起降條件不穩(wěn)、云層較低視線不好的條件下，利用無人機(jī)的低空航拍遙感技術(shù)，同相機(jī)的變焦功能快速鎖定目標(biāo)，并使用空中三角技術(shù)實(shí)現(xiàn)對所拍攝圖像的糾正修復(fù)，從而能夠有效避免拍攝模糊、拍攝難度大的問題[2]。

3.3 在地圖制作中的應(yīng)用

地圖測繪是遙感信息圖像化處理的重要內(nèi)容，和傳統(tǒng)手繪地圖相比，利用遙感成像技術(shù)可真實(shí)反映所測繪目標(biāo)的信息，通過對信息的加工處理，使所測繪目標(biāo)的形狀、顏色展現(xiàn)出來。在地圖繪制時(shí)，分辨率與比例尺是基本單元，且決定了地圖比例是否完整，而分辨率則直接決定制圖的結(jié)果。在實(shí)際測繪中，要注意三維圖和二維圖之間的區(qū)別和關(guān)系轉(zhuǎn)換，合理提高波段反射頻率以提升遙感地圖制作質(zhì)量。由于遙感測繪的時(shí)效性較強(qiáng)，符合動(dòng)態(tài)監(jiān)測的要求，不同季節(jié)和氣候下獲得的信息不同，所以繪制的圖像也是一直在發(fā)生變化的，使用常規(guī)的遙感地圖制作需要結(jié)合長期檢測結(jié)果來獲得周期性變化，從而提高遙感繪圖的準(zhǔn)確有效性[3]。

4 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來，隨著對無人機(jī)技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了大面積大范圍內(nèi)的勘測和高分辨率的勘測效果。在未來，隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟，無人機(jī)遙感技術(shù)將發(fā)揮極大的應(yīng)用優(yōu)勢，會被廣泛應(yīng)用在城市工程建設(shè)勘測、地質(zhì)災(zāi)害勘測、海洋船舶監(jiān)測等領(lǐng)域。

4.1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及需要解決的問題

無人機(jī)遙感測繪靈活快速，且因?yàn)闊o人機(jī)體積小、重量輕、無需載人、速度更靈敏，將其應(yīng)用在測繪中，大大提升了測繪的效率，拓寬了監(jiān)測范圍。其次，在大范圍的監(jiān)測中，根據(jù)光譜分析原理對檢測區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行全面準(zhǔn)確采集并分析，通過多次測量與分析提高數(shù)據(jù)的精確有效性。結(jié)合三維仿真展現(xiàn)宏大情景，提高應(yīng)急處理的準(zhǔn)確性。此外，數(shù)據(jù)處理效率高、分辨率高，將無人機(jī)遙感和信息系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)建龐大的信息監(jiān)控系統(tǒng)，可進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理的效率，提高數(shù)據(jù)信息的分辨率。

目前，無人機(jī)遙感還需要研究解決的問題有，比如無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性有待提高，因?yàn)槠潴w重輕、體積小，在高空飛行時(shí)易受到風(fēng)力作用影響。其次，傳感器控制受技術(shù)限制，無法采用高精度傳感器就不能獲得高精度的信息圖像，不滿足大規(guī)模映射的要求。另外，對通信條件要求較高，這是因?yàn)闊o人機(jī)傳感器控制需要保持良好的通信條件，而受通信限制只有準(zhǔn)確編碼程序才可確保無人機(jī)在高空穩(wěn)定飛行[4]。

4.2 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在測繪中的應(yīng)用實(shí)踐

（1）測繪影像資料和相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取。無人機(jī)遙感在測繪采集時(shí)，通過科學(xué)的飛行平臺和選取合適的地貌能確保所獲得的影像資料滿足實(shí)際測繪工作的需要。采用空中三角測量對攝影全過程進(jìn)行整合分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)測繪中存在的問題并改正，省去了后期數(shù)據(jù)處理時(shí)的麻煩。技術(shù)必須全面掌握這些參數(shù)資料并進(jìn)行有效控制，對攝影曝光延遲等進(jìn)行全方位的控制才能有效提升無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用效果，優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)。利用無人機(jī)遙感不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)與處理，去除不合格參數(shù)，確保測繪數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，確保設(shè)備和技術(shù)管理的有效性。另外，利用無人機(jī)遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目航線準(zhǔn)確有效的整合與處理，從而確保操作流程的完整性以及控制機(jī)制的完整性，滿足實(shí)際測繪的需要[5]。（2）在復(fù)雜條件中的應(yīng)用。在一些特殊的復(fù)雜條件下，比如云層低、著陸條件不理想、高山遮擋、地空飛行時(shí)，無法通過人工測量獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，采用無人機(jī)遙感，不僅簡化了測繪流程，而且測繪的質(zhì)量和安全性得到有效提升。將無人機(jī)遙感與航空攝影設(shè)備相結(jié)合，高質(zhì)量拍攝復(fù)雜地形條件下的圖像資料，這些資料能成為救災(zāi)救援的重要依據(jù)。另外，在大型城市建設(shè)項(xiàng)目、資源開發(fā)等項(xiàng)目中，也能充分發(fā)揮無人機(jī)遙感適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢。（3）在交通、海洋船舶等工程中的應(yīng)用。在交通工程建設(shè)選址、海洋勘探、船舶航行中，利用無人機(jī)遙感技術(shù)一方面提高了工程建設(shè)與勘探的穩(wěn)定，另外一方面對于海洋航行、航海洋資源勘探、鐵路和橋梁等復(fù)雜交通工程而言，采用無人機(jī)遙感技術(shù)可降低開發(fā)的難度，提升測繪數(shù)據(jù)的有效性和科學(xué)性，同時(shí)也降低了測繪的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉記川，趙鵬，張亮.遙感技術(shù)在測繪中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2016（06）：48-49+7.