王磊：測(cè)繪工程測(cè)量中無人機(jī)遙感技術(shù)的運(yùn)用

王磊

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的更新，使我國(guó)無人機(jī)產(chǎn)業(yè)得到了較大進(jìn)步，尤其在遙感測(cè)繪領(lǐng)域，通過無人機(jī)平臺(tái)應(yīng)用，為各行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了更多的服務(wù)保障。無人機(jī)遙感技術(shù)屬于新型測(cè)繪技術(shù)內(nèi)容，在靈活性、機(jī)動(dòng)性等方面具備較大優(yōu)勢(shì)，可保障測(cè)繪安全性、經(jīng)濟(jì)性，為調(diào)查和監(jiān)測(cè)任務(wù)執(zhí)行創(chuàng)造更多有利條件。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)遙感技術(shù);工程測(cè)量;數(shù)據(jù)傳輸

引言

無人機(jī)遙感技術(shù)是一種結(jié)合無人機(jī)駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、通信技術(shù)及GPS差分定位技術(shù)的現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù)，可完成自然環(huán)境和工程地質(zhì)地形等空間遙感信息的智能化、專業(yè)性測(cè)量。隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的快速發(fā)展，在工程測(cè)繪領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，在影像獲取、數(shù)據(jù)處理方面均明顯優(yōu)于以往使用的測(cè)繪技術(shù)，因此，進(jìn)一步明確無人機(jī)遙感測(cè)繪在工程測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用要點(diǎn)及策略尤為關(guān)鍵。

1無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展帶動(dòng)無人機(jī)遙感技術(shù)的使用日益廣泛。無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用具有多方面優(yōu)勢(shì)，其中包括周期性服務(wù)效果完善、監(jiān)測(cè)效率高、對(duì)數(shù)據(jù)的處理迅速以及監(jiān)測(cè)范圍廣等。監(jiān)測(cè)效率在遙感技術(shù)的應(yīng)用中意義非凡，地位重要，如果監(jiān)測(cè)效率跟不上將會(huì)導(dǎo)致發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)的解決效率低，進(jìn)而在工程中產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。相反，如果無人機(jī)遙感技術(shù)在運(yùn)用中的監(jiān)測(cè)效率高，工程中遇到突發(fā)緊急狀況時(shí)解決速度也會(huì)更快，從而大大減少在工程實(shí)施過程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用可以提升工程的測(cè)量效率與精確度。在對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)嵭斜O(jiān)測(cè)工作時(shí)，使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠全面、快速地掌握區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息，并且兼有較高的分辨率。較高的分辨率以及較快的信息處理速度，在進(jìn)行信息處理過程中能夠提高提取信息的精確度，對(duì)測(cè)繪工程有著重要作用。無人機(jī)遙感技術(shù)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到范圍內(nèi)的大小物體，能夠大大提高工程中的測(cè)繪質(zhì)量。目前的無人機(jī)遙感技術(shù)能夠有效滿足此項(xiàng)要求，監(jiān)測(cè)尺度在無人機(jī)遙感技術(shù)運(yùn)用中也得到了大幅度提升。在測(cè)繪工程中運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控測(cè)量區(qū)域，精確反映具體數(shù)據(jù)，提高測(cè)量區(qū)域地理信息的直觀度。

2測(cè)繪工程測(cè)量中無人機(jī)遙感技術(shù)的運(yùn)用

2.1在測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取方面的運(yùn)用

一般情況下，在工程測(cè)繪測(cè)量中，由于測(cè)繪主體不同，數(shù)據(jù)收集模式會(huì)產(chǎn)生一定的差別，如：手動(dòng)采集、自動(dòng)加密部分。其中，手動(dòng)采集主要是利用計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。相關(guān)工作人員根據(jù)相關(guān)的采集需求在基站內(nèi)操作無人機(jī)，通過無人機(jī)進(jìn)行選擇，從而獲得工程需要的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。無人機(jī)內(nèi)部控制系統(tǒng)具有預(yù)先設(shè)置的自我保護(hù)機(jī)制，在獲取到相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后，為了確保信息的安全性，自我保護(hù)機(jī)制對(duì)無人機(jī)內(nèi)部控制系統(tǒng)主動(dòng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。相關(guān)工作人員需要獲取訪問權(quán)限后才能獲取到無人機(jī)內(nèi)部的測(cè)量信息。如：針對(duì)上述礦區(qū)，當(dāng)?shù)販y(cè)繪機(jī)構(gòu)建立CORS網(wǎng)，在充分考慮工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上選擇1985國(guó)家高程基準(zhǔn)、快眼II型無人機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和修正后，在無人機(jī)上配置像素較高的佳能EOS5DS數(shù)碼相機(jī)，運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)可以完成測(cè)繪信息正射影像數(shù)據(jù)的切割工作。由此可見，在數(shù)據(jù)采集方面，無人機(jī)遙感技術(shù)在充分考慮工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上利用運(yùn)用測(cè)量技術(shù)、攝影技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，不但能夠獲取完整的數(shù)據(jù)影像，還能優(yōu)化區(qū)域網(wǎng)中的相關(guān)信息，切實(shí)保證測(cè)繪信息的合理性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而輸出標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式。

2.2對(duì)復(fù)雜惡劣區(qū)域的測(cè)繪

在一些地形復(fù)雜或環(huán)境惡劣的地理?xiàng)l件中，想要提高對(duì)區(qū)域環(huán)境和數(shù)據(jù)信息的了解，則需要使用無人機(jī)遙感技術(shù)，在復(fù)雜的工程測(cè)繪中，通過合理的操控，能夠有效地獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在無人機(jī)設(shè)備上安裝GPS系統(tǒng)，結(jié)合地圖來對(duì)該區(qū)域各部分進(jìn)行合理的探測(cè)。工作人員根據(jù)地圖中的標(biāo)記來確定無人機(jī)的飛行路線，針對(duì)復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行圖像攝取和數(shù)據(jù)采集。使用系統(tǒng)中的多種成像技術(shù)，根據(jù)不同的要求，如距離、精確度和圖像效果，以及角度等進(jìn)行測(cè)繪，不斷地滿足測(cè)繪人員的需求。在惡劣復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)繪，一般該處區(qū)域無法由人進(jìn)行實(shí)地的考察和測(cè)繪，通過無人機(jī)遙感技術(shù)的使用，能夠幫助繪制距離地面較近的位置，獲得精確度較高的圖形和信息。通過低空飛行技術(shù)，能夠更好地對(duì)環(huán)境情況進(jìn)行把握，有利于測(cè)繪單位對(duì)該區(qū)域進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

2.3測(cè)繪影像數(shù)據(jù)的獲取

開展工程測(cè)繪測(cè)量工作時(shí)，為了確保測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，需要工作人員借助RTK實(shí)地打點(diǎn)。較為惡劣的環(huán)境無法進(jìn)行實(shí)地打點(diǎn)，會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、完整性，無人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用有效解決了這一問題。在開展測(cè)區(qū)攝影測(cè)量工作前，為了保證影像數(shù)據(jù)的真實(shí)性，工作人員可先使用“奧維互動(dòng)地圖”或“91地圖”獲得需要的測(cè)區(qū)范圍。在測(cè)區(qū)范圍的四周標(biāo)記像控點(diǎn)，借助RTK獲得點(diǎn)位的坐標(biāo)信息，校對(duì)影像時(shí)，可與同一點(diǎn)的坐標(biāo)信息進(jìn)行對(duì)比，以明確影像精度。實(shí)際開展測(cè)區(qū)無人機(jī)遙感測(cè)繪工作時(shí)，工作人員可先規(guī)劃飛行航線，并尋找起飛場(chǎng)地，起飛場(chǎng)地必須絕對(duì)開闊，保證無人機(jī)可正常升空、降落。目前，某公司飛行器上配備的軟件較為完備，無人機(jī)組裝完畢后可開展飛行作業(yè)。在飛行過程中，應(yīng)仔細(xì)觀察電池容量，若電池容量無法滿足下次飛行任務(wù)，應(yīng)及時(shí)更換。測(cè)區(qū)的測(cè)量工作完成后，工作人員即可下載影像數(shù)據(jù)、POS數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)人員負(fù)責(zé)影像數(shù)據(jù)的“刺點(diǎn)”和“跑圖”工作。

2.4遙感測(cè)繪

在測(cè)繪前期工作人員應(yīng)做好資料收集、地形調(diào)查等工作，當(dāng)前序工作全部結(jié)束后，方可應(yīng)用遙感技術(shù)。工作人員應(yīng)提前設(shè)計(jì)信號(hào)接收裝置，保證無人機(jī)測(cè)繪作業(yè)工作效果得到本質(zhì)性強(qiáng)化，并在周圍較為空曠的區(qū)域布置控制點(diǎn)。對(duì)于控制點(diǎn)的選擇，應(yīng)保證周圍的平坦，不會(huì)出現(xiàn)過多高層建筑，降低重復(fù)測(cè)繪、測(cè)繪進(jìn)度滯后等問題的出現(xiàn)概率，為后續(xù)無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪測(cè)量中的應(yīng)用完整性創(chuàng)造良好條件，奠定基礎(chǔ)。

2.5大比例尺中的測(cè)繪

在對(duì)地形空間較大的區(qū)域，如農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)區(qū)等大比例尺區(qū)域的測(cè)繪中，需要測(cè)繪單位對(duì)區(qū)域內(nèi)的地形和影像等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。使用無人機(jī)遙感技術(shù)能夠?qū)Σ煌h(huán)境中的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪，在短時(shí)間內(nèi)能夠完成整片區(qū)域內(nèi)的信息和測(cè)繪重點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲取。在實(shí)際的測(cè)繪時(shí)，無人機(jī)需根據(jù)指定的飛行航線和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，以保證飛行的穩(wěn)定度和數(shù)據(jù)的全面性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程師的具體需求進(jìn)行調(diào)整，使其能夠滿足飛行需求和圖像獲取條件。使用專業(yè)的軟件和信息處理系統(tǒng)，在地圖和導(dǎo)航的支持下，對(duì)整體的航拍過程進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)能夠符合要求。

結(jié)語

科技是第一生產(chǎn)力，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，為人們的生產(chǎn)生活帶來了諸多便利，提升了人們生活的質(zhì)量與效率。尤其是在測(cè)繪工程的應(yīng)用中，無人機(jī)遙感技術(shù)的研發(fā)大大提高了測(cè)繪工程數(shù)據(jù)的精確度，在測(cè)繪工程運(yùn)用中有著不可動(dòng)搖的地位。

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