無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)用于工程測(cè)量的實(shí)踐探究

湯雙威

摘要：無人機(jī)遙感體現(xiàn)為更顯著的綜合性技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這是由于此類遙感技術(shù)具備無人操控的基本特征，節(jié)省整體性的技術(shù)成本并且有助于提升效率。在無人機(jī)的輔助下，遙感測(cè)繪得出的測(cè)繪結(jié)論將會(huì)具備更顯著的精準(zhǔn)性特征，確保從源頭入手來實(shí)現(xiàn)整個(gè)遙感操作流程的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用

1無人機(jī)測(cè)繪應(yīng)用現(xiàn)狀

無人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)主要包括無人機(jī)平臺(tái)、機(jī)載傳感器及數(shù)據(jù)后處理三大部分。無人機(jī)根據(jù)氣動(dòng)布局差異性可分為固定翼、旋翼、復(fù)合翼等。例如天寶公司出品的UX系列及拓普康公司出品的天狼星系列無人機(jī)均屬于固定翼型無人機(jī)，拓普康公司出品的獵鷹系列則屬于旋翼型無人機(jī)，成都縱橫公司出品的CW系列屬于復(fù)合翼型無人機(jī)。各類型無人機(jī)在續(xù)航能力、起降要求、靈活性、安全性等各有優(yōu)缺，應(yīng)用環(huán)境不同。測(cè)繪無人機(jī)所搭載的相機(jī)可分為量測(cè)型相機(jī)和非量測(cè)型相機(jī)。目前相比量測(cè)型相機(jī)，非量測(cè)型相機(jī)具有價(jià)格便宜、選擇廣泛的優(yōu)點(diǎn)，普通民用單反相機(jī)、微單相機(jī)都可用于無人機(jī)搭載進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)。

現(xiàn)階段無人機(jī)測(cè)繪的主要研發(fā)方向主要集中在硬件集成和數(shù)據(jù)處理兩個(gè)方面。近年來硬件方面如動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)都有突破性進(jìn)展，使得測(cè)繪無人機(jī)的續(xù)航能力、飛行平穩(wěn)性能夠適應(yīng)更廣泛的環(huán)境。無人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理主要向自動(dòng)化、集群化方向發(fā)展，使得數(shù)據(jù)處理速度更快、精度更高。在測(cè)繪市場(chǎng)的不斷擴(kuò)展下，無人機(jī)及相機(jī)的性能以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)將會(huì)向高性能、高效率、云數(shù)據(jù)處理等方向發(fā)展。

2無人機(jī)遙感技術(shù)的特征與優(yōu)勢(shì)

2.1監(jiān)測(cè)效率高，范圍廣

就遙感技術(shù)而言，監(jiān)測(cè)效率的高低是十分重要的。若是發(fā)生一些緊急性的事件，監(jiān)測(cè)效率太低會(huì)延緩事件的解決時(shí)間，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果出現(xiàn)。無人機(jī)遙感技術(shù)的特點(diǎn)在于監(jiān)測(cè)效率極高，所以將此技術(shù)使用在緊急事件的處理中可以獲得很好的效果。將無人機(jī)遙感技術(shù)運(yùn)用到工程測(cè)繪中也能夠有效保障測(cè)量效率。要讓監(jiān)測(cè)效果達(dá)到最佳狀態(tài)，就需要讓監(jiān)測(cè)范圍和尺度更大。通過對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)的使用，可以讓測(cè)量范圍伸縮性以及控制程度得到很好的加強(qiáng)。在無人機(jī)遙感技術(shù)的運(yùn)用之下，監(jiān)測(cè)目標(biāo)地區(qū)的實(shí)際情況還可以用三維模型的方式反饋到器械中，以此讓監(jiān)測(cè)畫面更加的直觀。

2.2信息處理快，適應(yīng)能力強(qiáng)

對(duì)目標(biāo)對(duì)象區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，無人機(jī)遙感技術(shù)可以很快對(duì)該區(qū)域的信息進(jìn)行快速處理。極高的處理效率以及分辨力為信息采集工作提供了有效保障，這對(duì)測(cè)繪工程的測(cè)量工作而言有著極大的價(jià)值和意義。單一性的遙感技術(shù)使用比較容易出現(xiàn)問題，無人機(jī)遙感技術(shù)也是如此。為了能夠保障遙感技術(shù)的實(shí)踐性能，可以把不同遙感系統(tǒng)相融合，以此形成取長(zhǎng)補(bǔ)短與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)有些遺漏的問題和現(xiàn)象進(jìn)行有效解決。無人機(jī)遙感技術(shù)與其他系統(tǒng)之間可以進(jìn)行有效的融合，所以無人機(jī)遙感技術(shù)具備極強(qiáng)的適應(yīng)性，可以為整個(gè)工程測(cè)繪工程提供更加可靠的系統(tǒng)支持。

3工程規(guī)劃測(cè)量工作中無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1無人機(jī)技術(shù)在礦山規(guī)劃測(cè)量中的應(yīng)用

礦山的地理環(huán)境較為復(fù)雜，地形險(xiǎn)峻，采用以往的常規(guī)方法無法得到周圍環(huán)境的基本信息，無人機(jī)技術(shù)能夠克服這些困難，準(zhǔn)確獲取礦山周邊的地理環(huán)境信息。無人機(jī)通過航空拍攝獲取礦山周圍地物的影像，對(duì)影像進(jìn)行科學(xué)有效的數(shù)據(jù)處理，獲取相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)，為整個(gè)礦山的開采和保護(hù)提供有效的數(shù)據(jù)信息。無人機(jī)遙感技術(shù)的主要功能和特點(diǎn)是獲取信息快、效率高、時(shí)間性強(qiáng)、地面分辨率高，其處理結(jié)果的精度和可信度完全滿足礦山規(guī)劃和測(cè)量的要求。

3.2城市園林規(guī)劃測(cè)量中的無人機(jī)技術(shù)

在城市規(guī)劃的發(fā)展過程中，需要大量的信息數(shù)據(jù)。使用無人機(jī)技術(shù)可以獲得大量高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)。無人機(jī)航空攝影，在低空平臺(tái)獲取地面地理信息，其精度以及清晰度都非常高，圖像的顏色色調(diào)與實(shí)際顏色沒有明顯的差別。同時(shí)，它可以從不同的角度獲取不同的信息數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理過程中，無人機(jī)技術(shù)將采集到的大量信息進(jìn)行篩選排除，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理和調(diào)查，為人們提供更有效的數(shù)據(jù)信息。在過去的規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，如道路綠化設(shè)計(jì)，多參考路段規(guī)劃地圖，道路網(wǎng)規(guī)劃地圖等等，對(duì)現(xiàn)狀地形地物采取實(shí)地查看，缺少利用測(cè)繪技術(shù)來詳細(xì)準(zhǔn)確定位相關(guān)設(shè)計(jì)邊界、高程及需避讓障礙物等，使用無人機(jī)遙感設(shè)備后，規(guī)劃區(qū)域可以全方位的調(diào)查，地形的狀態(tài)可以完全掌握，規(guī)劃設(shè)計(jì)更加清晰，圖紙效果更加真實(shí)。對(duì)于城市園林規(guī)劃，利用無人機(jī)遙感技術(shù)可開闊設(shè)計(jì)思路，多創(chuàng)造奇思妙想，既美化環(huán)境，又吸引百姓欣賞。對(duì)公園綠地、生態(tài)廊道等區(qū)域利用遙感航拍技術(shù)進(jìn)行空中攝影拍圖，可以記錄園林綠化建設(shè)全過程，讓人們更加立體的了解園林綠化建設(shè)工作內(nèi)容，珍惜愛護(hù)園林建設(shè)成果，進(jìn)一步宣傳當(dāng)?shù)貓@林綠化；還可以制作最新地形地物資料，為科學(xué)決策園林綠化事業(yè)發(fā)展提供準(zhǔn)確信息。

3.3信息采集

在工程測(cè)量中運(yùn)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)需要對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的多種信息進(jìn)行采集，采集的數(shù)據(jù)主體不同，則無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用參與的工作內(nèi)容也不同，可以將采集工作分為自動(dòng)加密部分和手動(dòng)采集部分，手動(dòng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)需要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)備等設(shè)施遠(yuǎn)程測(cè)控，無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)人員在基站內(nèi)部要根據(jù)實(shí)際的工程數(shù)據(jù)需要狀況，操作無人機(jī)完成圖像的拍攝，圖像拍攝的內(nèi)容具有選擇性和針對(duì)性，使獲得的數(shù)據(jù)信息更加具有實(shí)用性。使用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)加密，是內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行自我保護(hù)和控制的一種手段，能夠使信息存儲(chǔ)安全，保證數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用穩(wěn)定。

3.4數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)信息以及周邊情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)后需要對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行處理，以往的數(shù)據(jù)處理方式是純?nèi)斯ば问降?，因而?shù)據(jù)質(zhì)量和處理速度難以保證。應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)時(shí)，對(duì)整體的項(xiàng)目地理形式和外界環(huán)境進(jìn)行綜合分析，對(duì)工程項(xiàng)目周邊的生態(tài)狀況予以航拍，結(jié)合高空拍攝和低空拍攝的圖像內(nèi)容，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在宏觀指導(dǎo)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在，然后在數(shù)據(jù)傳輸中，制定出有效策略予以解決，使無人機(jī)工程測(cè)量的數(shù)據(jù)處理速率和效率提升。

3.5起降設(shè)置和抗風(fēng)保護(hù)

無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中，需要考慮到在叢林、山地和礦區(qū)等特殊環(huán)境下的使用效果，工程測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)，相關(guān)人員對(duì)于無人機(jī)的起降設(shè)置應(yīng)該合理，使其能夠在合理的滑翔距離內(nèi)完成順利起飛；對(duì)于大型無人機(jī)，由于現(xiàn)實(shí)環(huán)境可能無法滿足起飛條件，考慮到自然環(huán)境屬性，適當(dāng)調(diào)控起飛高度，提高其抗風(fēng)能力，防止無人機(jī)由于山間大風(fēng)干擾導(dǎo)致墜毀。另外工程測(cè)量中應(yīng)用無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，需要考慮到機(jī)械設(shè)備的外形、重量等是否影響其起飛狀態(tài)，結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)控好無人機(jī)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，提高其技術(shù)安全性，滿足工程測(cè)量的實(shí)際需求。

結(jié)束語(yǔ)：無人機(jī)遙感技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中應(yīng)用具有巨大的優(yōu)勢(shì)，在復(fù)雜的地理環(huán)境條件下，通過對(duì)地物影像的獲取、測(cè)繪數(shù)據(jù)的有效采集、航拍數(shù)據(jù)科學(xué)的處理等方式，全面地提高了測(cè)繪工程測(cè)量作業(yè)的效率和安全性，獲得眾多有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，為眾多項(xiàng)目開展提供有效參考。