無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

齊炳恩

（易景環(huán)境科技（天津）股份有限公司，天津 300384）

如今，人們對測繪工程測量的重視程度以及運用頻率不斷提升，但在一些環(huán)境較為惡劣且不易進行人工測量的區(qū)域內，測量人員可能因為環(huán)境因素的影響無法進行準確測量。因此在這種測量需求的支持下，測量人員開始探索在測繪工程測量中引入無人機遙感技術[1]。

1 無人機遙感技術應用優(yōu)勢分析

①無人機遙感技術應用于測繪工程測量工作中，直接提高了監(jiān)測效率。例如，在遇到緊急事項時，若工作人員沒有采取高效率方式做相關處理，那么則會錯過最佳的事項處理時機，從而給企業(yè)帶來較大的經濟損失，可以幫助測繪人員高效、準確地處理緊急事項。②無人機遙感技術系統(tǒng)有著較高的兼容性。在應用無人機遙感技術做相關測量工作時，不用受到復雜地形、悲劣環(huán)境的限制，無論在何時何地都能開展高強度測量作業(yè)。但只是使用單一的遙感技術很難保障測繪工程測量結果準確性，這就需要無人機在多技術、多場合的協(xié)同作用下，進一步改善單一遙感技術測量不足，有助于多技術協(xié)同作用的測量技術逐漸更新完善，從而極大提高了遙感技術系統(tǒng)兼容性。③無人機遙感技術有著信息處理速度快的優(yōu)勢。通過無人機遙感技術，測量人員可以快速處理目標范圍內所有數(shù)據(jù)信息，且在工程測繪范圍內能發(fā)揮出非常優(yōu)秀的信息采集和分辨能力。

2 無人機遙感技術概述

所謂的無人機遙感技術，是現(xiàn)代較為先進的技術手段之一，是利用無線電裝置，控制無人機的飛行，并利用CPS、GIS 等技術，對一定區(qū)域進行掃描，從而獲得相應信息。相對于傳統(tǒng)的測繪手段來說，無人機遙感技術存在很多優(yōu)勢：首先，由于其結構簡單，體積較小，操作方便，環(huán)境對其造成的影響不是很大，可以在任何條件下獲得較為準確的信息。其次，應用該技術后，無需人員到達現(xiàn)場進行勘察，只需要在遠處對無人機進行操控，即可獲得相關信息，提升了測繪的安全性。再次，不論是無人機的建造方面，還是操作人員的培養(yǎng)上，均無需投入較多成本。最后，無人機飛行時，可以通過高度的控制，改變測繪范圍，位置越高，測繪范圍越大，但精度較低；位置越低，測繪范圍越小，但精度較高，通過兩者之間的配合，將環(huán)境信息直觀展示出來，有利于相關人員對環(huán)境的了解。正是由于其具有這些優(yōu)勢，被廣泛的應用到工程建設、地質勘察等多項工作當中。

3 無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用

3.1 制定外業(yè)采集流程

在應用無人機遙感技術時，需要提前做好一些基礎性的工作，如外業(yè)采集流程的制定。如果流程足夠合理與科學，那么將會保證后續(xù)工程能更加順利地開展。例如，某施工現(xiàn)場的地形相對較為復雜，同時邊界還呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀。在該區(qū)域進行信息的采集時，首先需要明確這一區(qū)域的邊界。在確定區(qū)域邊界時，需要以該區(qū)域之前確定的電子地圖作為基礎，縮小該區(qū)域的比例尺，這樣工作人員才能更加準確地判斷該區(qū)域的邊界；其次，無人機遙感技術運用的都是一些無人機設備，要想最大程度提高數(shù)據(jù)的精準度與完整性，那么就需要工作人員在進行信息的采集前，確定好無人機的主要航線。在初期測繪過程中，無人機的航線需要略微偏離邊界線，在末尾的航線中也需適當偏離另一側的邊界線，這樣才能最大程度保證測量結果的準確性與科學性；最后，無人機遙感技術運用的是電磁信號的傳遞方式，因此必須要保證需要測量的區(qū)域內并無任何影響到無人機飛行的建筑物，同時還要標注出可能會影響到無人機傳輸信號的高壓線網(wǎng)[2]。

3.2 數(shù)據(jù)的測繪

無人機遙感技術在測繪工程測量應用時，能夠通過自動化的手段，采集相關信息，對于這些信息來說，數(shù)量較為龐大，質量較高，并具有較高的準確性與實時性，使其在實際當中能夠發(fā)揮出更大的作用。而無人機遙感技術可針對實際需求，對整個數(shù)據(jù)群進行分析，從中尋找出價值密度低的信息，并第一時間將其清除，提升整個數(shù)據(jù)群的使用價值。將雜亂無章的數(shù)據(jù)進行分析與整理，尋找出其中存在的內在聯(lián)系，并重新組合排列，提升數(shù)據(jù)的連貫性。此外，無人機測繪時，還會對航線信息進行采集，通過對這些信息的分析，判斷航線是否準確，是否遇到障礙物等，并將判斷結果傳輸給操作人員，操作人員根據(jù)這些信息，合理對無人機進行操控，確保其安全、穩(wěn)定運行的同時，獲取更多有用信息。

3.3 無人機遙感技術在影像資料和低空飛行中的應用

在該領域應用無人機遙感技術時，首先要選擇最合適的無人機，結合實際情況為其提供最恰當?shù)娘w行平臺。在應用無人機時需考慮其飛行姿態(tài)、轉彎緩沖情況及曝光補償拍攝，結合一切情況，應用最合理的拍攝技術。另外，在應用無人機遙感技術時，應該配合最合適的旋轉偏角，做到精準控制拍攝幅度。為保證拍攝情況，規(guī)避拍攝漏洞，應結合拍攝領域的地勢及其它情況，及時調整拍攝方式，利用空中三角測量技術，對旋偏角進行最恰當?shù)脑O計，從而保證測量的質量及效率。同時，在拍攝過程中應隨時關注無人機的狀態(tài)，在測量過程中結合拍攝情況對拍攝進行及時的修正，最大程度地減少意外的發(fā)生率。很多地區(qū)在進行低空拍攝時，受環(huán)境的限制，云層位置會偏低，拍攝視線不佳，同時，拍攝安全性也得不到保證。此時，利用無人機遙感技術與航空拍攝進行配合，能夠發(fā)揮該技術的明顯優(yōu)勢，不僅能夠確保信息的實時傳遞，還能夠保證信息的準確性及真實性。同時，對于地勢復雜且空間狹不的環(huán)境，無人機可通過低空飛行確保測量的效率與質量。

3.4 無人機遙感技術在城市規(guī)劃測量中的應用

隨著我國城市化建設速度的不斷提升，城市化建設規(guī)模也在不斷增加。但在部分城市建設中也出現(xiàn)了缺乏建設合理性的情況，究其原因主要是城市規(guī)劃設計人員在進行城市規(guī)劃設計時不能夠獲得準確的城市測繪測量數(shù)據(jù)。因此，設計人員在城市規(guī)劃設計中采用無人機遙感技術不僅能夠獲得精確的城市設計數(shù)據(jù)進而保證在城市設計中形成城市數(shù)字模型的建立，也能夠在城市施工過程中通過無人機遙感技術所拍攝的視頻和影像來進行城市建設合理性與規(guī)范性判斷，一旦研究人員通過影像和數(shù)據(jù)分析得出城市施工偏離設計要求，便可以及時進行彌補措施的設計，最大限度保證城市建設的有效性。此外，研究人員也可以通過對無人機的拍攝傾角以及拍攝路線進行調整，進而有效提升航拍數(shù)據(jù)的精確性。

3.5 突發(fā)狀況或事件的處理

由于無人機具有較高的信息處理效率，因此在一些突發(fā)狀況或緊急事件的處理中也會應用到無人機遙感技術，例如一些泥石流、洪水、地震等災害，由于天氣多變，傳統(tǒng)的測量方法無法進行時，也會利用到無人機遙感影像技術，快速進入災區(qū)或事發(fā)地點，在第一時間內獲取到地質地貌信息，將其快速傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模瑸橄嚓P的工作人員提供詳細的數(shù)據(jù)支持，根據(jù)這些數(shù)據(jù)來制定科學合理的解決方案和救援措施，提高了救災的效率，減少人員的傷亡。也能對地質情況進行實時監(jiān)控，提供動態(tài)信息，避免傳統(tǒng)測量工作中的耗時問題，也減少了一些人力的使用，保障了測繪人員工作人員等的人身安全，提高了工作效率，為后續(xù)的救援工作提供了可靠的圖像和數(shù)據(jù)支持。

4 工程測繪中應用無人機遙感測繪技術的注意事項

4.1 定期檢查相關設備，保障設備性能

在未來應用無人機遙感技術開展工程測繪測量作業(yè)時，為了進一步提高無人機遙感技術應用水平，相關工程單位應加強測繪設備的管理工作，以此獲取最高、最優(yōu)的測繪質量。測繪人員應定期檢查相關設備，及時調試設備性能。首先，在設備應用之前，測繪人員要按照嚴格的質量標準對設備做個面檢查，只有通過質量檢測的設備才能進入作業(yè)場。之后根據(jù)實際工程測繪作業(yè)需求，對設備做好相應的性能指標調整。另外，工程單位還要重視起相關通訊設備、電源系統(tǒng)、地面電臺等配套設施的檢查和管理，從而為測繪設備的正常運行奠定良好的前提基礎。最后，在開展實際測繪作業(yè)中，也要加強對影片質量的檢查工作，避免影片出現(xiàn)重疊、不清、航線彎曲等問題，檢查影像色彩和清晰度，這也可以在一定程度上提高無人機遙感技術的應用水平。

4.2 優(yōu)化像控點測量流程

在工程測繪作業(yè)中，為了更好地應用無人機遙感技術，使得其拍攝的像控點工作更具高效性，這就要求工程單位的測繪人員必須不斷優(yōu)化升級像控點測量流程。首先，可以從無人機拍攝范圍出發(fā)，通過檢驗拍攝區(qū)域影像和自由網(wǎng)效果，快速生成自由網(wǎng)拼ICI。之后再布設像控點測量方案時，依托目標測量范圍地勢地形特點，從而進一步保障像空點相片影像的質量。在采集和處理相關影像資料時，測繪人員不得隨意刪除或修改原始數(shù)據(jù)信息，也不能在無人機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中設置任何對重新加上組合數(shù)據(jù)的指令，最大程度上保留原始、真實的測量數(shù)據(jù)，從而方便日后對數(shù)據(jù)信息做科學的調整。最后，在無人機拍攝過程中會有大量的數(shù)據(jù)信息自動儲存在采集器中，這就需要測繪人員應定期對信息采集器中的數(shù)據(jù)信息做整理，從而保證數(shù)據(jù)資料的完整、有序。

5 總結

綜上所述，無人機遙感技術應用于測繪工程測量作業(yè)中，不僅是工程建設的順利開展的有效保障，也是現(xiàn)代測繪技術發(fā)展進步的重要表現(xiàn)，能充分滿足現(xiàn)代測繪高效、實時的要求。在無人機遙感技術應用于各方面背景下，使更多的工程單位了解并掌握這項優(yōu)秀技術，從而推動無人機遙感技術朝著更先進方向發(fā)展。