牛甲芳 王銘志 李會平 王永恒 劉曉慶

山東魯邦地理信息工程有限公司 山東 濟南 250101

引言

無人機遙感技術即無人機航測遙感技術，也可稱作無人機技術，其原理是通過使用無線設備來控制各種飛行器，達到快速獲取信息的目的。目前無人機技術主要是由GPS導航定位系統(tǒng)、無人飛行器平臺、數據處理系統(tǒng)和數碼傳感器組成，是一項集計算機信息通訊、數據處理技術以及GPS系統(tǒng)于一體的高新技術。以往傳統(tǒng)的測量技術手段是通過使用載人飛機和衛(wèi)星來采集地面測繪信息的，這種方式的成本消耗比較高，而且往往會因為天氣條件的影響，導致各種信息無法快速更新，極大地限制了測繪工作的開展。與之對比，無人機遙感技術的優(yōu)勢明顯，它不但成本低、所需周期短、成像清晰，其操作也是相對非常簡單方便，它不光具有傳統(tǒng)測繪信息采集的優(yōu)點，也彌補了其短板。目前我國的無人機技術在各種研發(fā)方面已經取得了很大進展，并且受到世界各國的推崇和引進使用。

1 無人機遙感測繪技術的優(yōu)缺點分析

1.1 優(yōu)點分析

無人機遙感技術是信息技術的產物，本身就表現出卓越的技術優(yōu)越性，正是因為無人機遙感技術中的各種基礎性技術，使得在無人機遙感測繪的過程中，這一測繪方式比傳統(tǒng)的人工測繪有著突出的優(yōu)勢，比如，一次性監(jiān)測的面積較大，直接就可以通過GPS導航系統(tǒng)來精準對需測繪范圍和區(qū)域加以定位，在此基礎上通過高空遙感攝像頭的配備，來保障最終的成像質量，再加上遙感覆蓋的地面范圍更大，也就意味著相關人員在通過無人機遙感技術進行測繪工作的過程中，可獲得更大范圍內的測繪數據和信息。根據無人機遙感技術在測繪工程中的應用現狀，當遙感覆蓋的地面范圍越大時，也就意味著工程測繪的空間伸縮性相對較大，也就進一步提升了測繪數據準確度。其次，傳統(tǒng)的人工測繪工作下，往往存在很多無法克服的技術難題，且測繪的工作量龐大且流程復雜，而無人機遙感技術下的測繪工作開展時，整體的測繪工作進行時，技術難度系數低且操作流程較少，完全可以在測繪工作進行時開展連續(xù)化測繪，這些測繪數據和結果可以直接作為工程建設的重要參考，使得工程人員能夠根據這些測繪數據和信息來直接進行相應的工程調整，避免出現嚴重的工程質量問題。近年來，我國的無人機遙感技術發(fā)展十分迅速，流水線式的無人機生產產品線，使得整體的測繪成本顯著降低，與人工和其他航拍測繪技術相比，無人機遙感的技術先進性更為突出，且實用性較強，在測繪工程中表現出省時省力的特點，整體的測繪效率偏高。再次，無人機遙感技術在當下已然應用了物聯網技術的相關概念，正是因為如此，使得在無人機遙感技術應用在測繪工程的過程中，所產生的測繪數據可以同步傳輸到相應的網絡內，隨后經由一系列的處理，這些測繪數據也就可以被加以利用，得到最為準確的測繪分析結果。

1.2 缺點分析

雖然無人機遙感技術有著多方面的技術優(yōu)勢，但在具體的應用過程中同樣存在著一定的技術不足，具體表現在以下方面：①無人機的體積較小且重量較輕，雖然無人機的這種特點使得在利用這些測繪技術的過程中能夠表現出較好的技術靈活性，但同樣使得無人機飛行的過程中機身常常會受到各種因素的干擾，導致機身的穩(wěn)定性無法保持，比如，在強氣流條件下，無人機往往會出現機身顛覆或者傾覆的情況，也就影響了正常的測繪作業(yè)實施。②無人機飛行的過程中，環(huán)境和天氣因素同樣會對無人機飛行產生極為不利的影響，比如，在大霧、大風或者大雨天氣下，往往不利于無人機的飛行，具體表現為：這些極端惡劣的條件下，操作人員在無人機的控制方面往往面臨著一定的難題，也就導致無人機無法正常定位工程測繪范圍；外力因素使得無人機無法按照正常航線來飛行，比如，當風力過大的情況下，無人機的飛行平衡性不夠，甚至大雨可能會使得無人機中的相關零部件出現一定的質量和安全隱患。③無人機的飛行比較特殊，其飛行動力是由電池來提供的，正是因為無人機這種動力方式的特殊性，使得無人機的運載能力、飛行高度、傳感器使用等都有著巨大的限制，大比例測繪任務無法高效完成。④因為在無人機飛行的過程中，所測繪到的相關數據一般要實時通過相應的傳輸網絡來完成，而無人機遙感過程中，數據傳輸是由無線通信技術來完成的，一旦無人機測繪區(qū)域覆蓋了一些發(fā)展相對落后的地區(qū)，這些地區(qū)的網絡發(fā)展不成熟，常常存在信息傳輸的低效性問題。

2 無人機遙感技術在測繪工程中的應用

2.1 復雜環(huán)境的應用

當在環(huán)境惡劣的地區(qū)實施測繪工程測量作業(yè)時，傳統(tǒng)的測量技術由于其測量方式的限制難以發(fā)揮全部作用，在測量的過程中，進行單一的航拍時，要考慮的因素較多，不僅有對云層的顧慮，還要全面考察測量區(qū)域的地勢和地形，這種情況傳統(tǒng)測量技術很難完成的工作。然而，在進行測繪工程測量時應用無人機遙感技術，則可以解決由于地理環(huán)境復雜導致測量受限的困境，無人機遙感技術可以對所有的山脈、河流和不同的地理環(huán)境進行全面的調查測量，從而提高整個測繪工程的成像精度[1]。無人機遙感技術不但可以對平原大川進行良好的測量工作，還可以對環(huán)境較為惡劣的山區(qū)進行準確拍攝，這些都傳統(tǒng)測量技術無可比擬的，許多傳統(tǒng)測量技術無法解決的問題，無人機遙感技術都可以有效地解決，從而保障了整個測繪工程的測量工作高效順利地完成。無人機遙感技術不光測量工作完成度高，其使用成本較低且具有很高的安全性，因此在測繪工程中備受歡迎，一直被大力推廣。

2.2 信息采集的應用

無人機遙感技術中信息采集一直處于基礎性地位，信息采集是無人機遙感技術應用過程中操作最為頻繁的行為。將無人機遙感技術應用于測繪工作中，可以實現快速且準確地采集目標區(qū)域的地理信息。由于傳統(tǒng)測繪的采集技術不成熟，其缺陷導致無法保證采集的地理信息具有準確性、完整性和系統(tǒng)性。與傳統(tǒng)的測量技術相比，目前的無人機遙感技術彌補了傳統(tǒng)測量技術的許多缺陷，能夠完成其不能完成的信息采集工作，無人機遙感技術不光適應環(huán)境的能力較強，還能提高采集的地理信息精度。在測繪項目中，通過將影像資料與無人機遙感技術結合，可以確保信息采集能夠在同一系統(tǒng)中完成，無人機遙感技術采用多種加密方式從而使地理信息的安全性得到提高。另外，當對工程相關數據進行采集時，運用無人機遙感技術，可以處理復雜的信息。此外，無人機遙感技術還可以根據采集到的地理信息的相關測量標準和要求，擴展單個模型的定向測量操作，使獲取地理信息的精度有所提升[2]。

2.3 數據處理的應用

以往的信息采集模式是通過機械化方式進行數據信息處理的，其處理的數據信息存在一些不規(guī)則屬性，尤其當受到航線和角度的影響時，就會造成影像信息的不同疊加度出現錯位的情況，特別是進行圖片對比和信息統(tǒng)一工作時，容易導致整體影像信息發(fā)生變形。而通過應用無人機遙感技術，搭載其無人機設備，利用攝像設備的高聚焦特性，標記鏡頭中各種角度的坐標值，對當前攝像機運行中的參數對接進行分析，當坐標值不同時，確認影像設備中的照片的錄取和界定的基本概念，從而提高分辨率[3]。

2.4 突發(fā)事件的應用

自然災害的發(fā)生是人類不可阻擋和不可避免的，然而人類可以采取一些相應的措施來應對這些難以避免的自然災害，通過做好預防工作將自然災害所造成的影響盡可能降到最低。同時為了挽回損失，人類還應當對災害發(fā)生之后的重建工作和安置工作加以重視，提高自身處理緊急事態(tài)的效率。一旦大型的自然災害發(fā)生，救援人員的作用至關重要，施救的及時與否關乎著人們的生命安危，而不利的地理環(huán)境將會直接影響其工作效率。災情發(fā)生后，應立即獲取該地區(qū)的地理信息和地形信息，并依據這些地形變化安排救援措施。同時，受害者具體位置的確認非常重要，若救援過程中使用傳統(tǒng)的測量方法來測量信息，那么救援效率和救援速度將大大降低，使救援時間白白浪費，遇難者的生命和財產安全將無法得到保障。相反，當自然災害發(fā)生時，將無人機遙感技術應用于救援工作中，便可以快速、全面、準確地控制和采集災區(qū)的地理環(huán)境和地形環(huán)境信息，從而在短時間內制定出精準的救援方案，最大限度地保障災民生命財產安全。

3 工程測繪中應用無人機遙感測繪技術的注意事項

3.1 嚴格控制飛行和攝影質量

如果在測繪工程中采用的是無人機遙感技術，為保障無人機拍攝能夠符合測繪工作的技術標準和要求，提升總體的測繪水平，工程人員在開展測繪工作的過程中，應加強對無人機飛行和攝影質量的控制。首先，正式的測繪工作進行中，必須要確保無人機可以嚴格按照規(guī)定的時間進場，并結合測繪區(qū)域內的地形地貌等特征，確定最佳的起飛和降落方式，在飛行過程中嚴格將飛行速度控制在正常標準內，以使得能夠在無人機的飛行過程中通過對這些飛行參數的控制來獲得高分辨率和清晰度的測繪影像。其次，將無人機的飛行速度保持在正常的標準內，在充分了解了拍攝區(qū)域的實際航高與設計行高高度差以后，對飛行速度開展有針對性的控制，在整個的飛行過程中，密切監(jiān)測無人機的飛行狀態(tài)，避免由于GPS定位系統(tǒng)應用不當所導致的拍攝質量問題，根據對無人機飛行狀態(tài)的把握，來進行無人機上升和下降速率的科學控制。最后，因為無人機飛行過程中常常會遇到各種的突發(fā)性問題，為促進測繪工作的正常實施，測繪人員需在測繪作業(yè)之前，制定完善且可行的安全保護方案，確保無人機飛行過程中的安全性。

3.2 優(yōu)化像控點測量流程

無人機測繪技術應用時，像控點的布設關乎測繪質量和效益，為全面保證測繪工作的實效性，相應測繪人員在開展測繪工作時，必須要結合測繪區(qū)域的地形地貌等基本特點，注重像控點的布設和測量流程優(yōu)化。首先，根據測繪工作中所規(guī)定的拍攝區(qū)域與范圍，對拍攝區(qū)的自由網加以檢驗，采取相應的技術措施來高效生成自由網塊拼圖。其次，保障像控點布設的合理性，確保各個像控點之間的距離科學性，最大程度上提升像控點像片拍攝效果。

4 結束語

綜上所述，無人機遙感技術的優(yōu)點很多，它操作簡便、成本低，測量的范圍廣泛，能夠快速高效地獲取到準確清晰的測量資料，可以應對各種地形條件，不論是用于城市規(guī)劃測量或是用于礦山地質測量等，都能有出色的表現，在測繪工程中起著非常重要的作用。在無人機遙感技術實際應用時，應當結合區(qū)域內的地理環(huán)境和空間布局，對不同控制狀態(tài)下的遙感技術應用形式進行驗證，以保證測量數據信息的準確和質量。無人機遙感技術的應用能夠使工程測繪的精度得到明顯提高，通過智能平臺，從而達到數據和信息高效集成的目的，保障了測繪工作的順利開展。無人機遙感技術也促進了測繪技術的創(chuàng)新，對于有關部門能夠及時掌握地理動態(tài)有著積極作用，是國民經濟向社會信息化發(fā)展的重要手段。