無人機技術在測繪測量中的應用分析

楊奉旺

摘 要：近年來，隨著科技的不斷進步，無人機的使用已經不是一件新鮮的事情了。無人機是一項新的機械設備，具有非常好的使用效果，可以實現(xiàn)各個領域的應用。在工程測量中也能夠發(fā)揮使用效果。文章通過對無人機遙感技術在工程測量中的使用進行研究討論，了解無人機遙感技術應用的具體內容以及無人機在工程測量中具有的優(yōu)勢，以便能夠更好的發(fā)揮無人機遙感技術的測量使用效果。

關鍵詞：無人機遙感技術；測繪工程；應用

中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0240-01

1 前言

無人機技術以遙感技術為核心，無人機最早誕生于美國，近些年才在中國廣泛使用，無人機使用規(guī)模和技術都隨著時代的發(fā)展產生著巨大的變革，做好無人機技術應用研究有助于提高無人機的設計水平，有利于提高高科技的利用率，提高各領域的工作效率和監(jiān)測效果。無人機由于機動性以及靈活性強等優(yōu)勢，倍受各領域的歡迎，無人機也從單純的地面遙控技術發(fā)展到遠程計算機操作水平，這是無人機技術的飛躍。

2 關于無人機技術的闡述

無人機技術又可稱之為無人機遙感技術，這是一種共和控制技術，包括無人駕駛飛行技術、遙感技術、通信技術以及定位技術結合體。無人機技術由于具有自動化、智能化的特點，被廣泛應用于電視、農業(yè)、軍事、地理等領域。目前，無人機遙感技術在全球范圍內得到了廣泛的應用，也是世界研究的重點技術，也是未來無線遙感技術的研究與發(fā)展方向。無人機技術的更新十分方便，軟件升級只要通過聯(lián)網(wǎng)就可以完成，無人機由于體積較小、部件模塊化，維修與維護也相對簡便，因此，成為多個行業(yè)的首選操作技術，為工程測繪、農業(yè)土地布局、航拍、軍事探測提供大量的監(jiān)測信息和數(shù)據(jù)，為我國有關部門制定一系列政策和規(guī)范提供有效的依據(jù)和參考。無人機的主體結構包括無人機操作平臺、數(shù)碼傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和導航定位系統(tǒng)構成，無人機技術涵蓋的內容十分廣泛，包括計算機技術、通信技術、數(shù)據(jù)處理以及GPS定位技術。無人機技術有著其它技術難以比擬的優(yōu)點：一是信息更新速度快，無人機是一種升空飛行裝置，一般采用低空飛行的方式完成信息收集和圖像處理；二是信息分辨率較高，高分辨率傳感器是無人機的主要結構之一，無人機在航拍過程中可以獲取高清的圖像信息，可以滿足高比例監(jiān)測圖的要求；三是無人機成本較低，無人機技術運營成本較低，性價比較高[1]。

3 無人機測量的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國無人機技術在導航、通信等方面的功能越來越完善，無人機也不再僅僅被當做靶機，而開始擔負起多種角色，無人機將攝影測量技術、遠程遙感技術等高科技相結合，以飛機測量、航天測量兩種方式為主，與航天測量相比，無人機低空測量具有諸多優(yōu)勢，包括成本低、靈活性強、高效快速等，尤其是對于小面積區(qū)域的測量非常適用，它能在較短的時間內獲得準確的、分辨率較高的圖像，已經成為城市測繪的首選方式。據(jù)相關資料統(tǒng)計，當前，全世界共有32各國家正在從事無人機的研究，而已經有41各國家已經成功掌握了約100種無人機的使用方法，由此可以看出，無人機在國際上的重要性，掌握無人機低空攝影技術無疑能夠提高我國在國際上的綜合競爭力，與國外相比，我國的無人機應用范圍相對比較狹隘，國外許多發(fā)達國家已經將無人機技術應用于海洋監(jiān)測、森林火災監(jiān)測等領域，我國應緊跟全球發(fā)展的步伐，進一步加大對無人機低空攝影測量的研究，并拓展其應用領空。

4 無人機遙感技術的優(yōu)勢分析

無人機的遙感技術一項較為新型的技術，而且在實際的應用中優(yōu)勢明顯，他已經較為廣泛的應用在了不同的生產領域，這其中在工程測繪上也加大了投入的力度。主要的特點包括：高效的檢測率、檢測的尺度大、能夠快速的處理和良好的周期性服務效果。具體來說主要表現(xiàn)在以下幾個方面[2]：

4.1 高效的檢測率

對于遙感技術來說，檢測效率是過程中需要保證的，如果過程中發(fā)生了較為緊急的事件，如果監(jiān)測的效率太低會影響到事情最后的解決效率，甚至可能會帶來較為惡劣的連鎖反應。無人機的遙感技術的優(yōu)勢更多是檢測效率較高，所以在緊急事件中有效的采用該技術，可以很大程度的提升解決效率，改善最后的解決效果，測繪工程中有效應用了該測量技術，可以確保測量的結果的高效。

4.2 較大的監(jiān)測尺度

為了能夠讓最后的檢測效果很好，不能局限在大范圍的監(jiān)測，如今無人機的遙感技術對于小范圍的物體檢測上已經實現(xiàn)了較好的效果。而且目標的有效實現(xiàn)也確保了無人機遙感技術的檢測尺度得到了較大范圍的擴大，作用于測繪過程的測量中，測量范圍的伸縮和可控也得到了增強。與此同時，在無人機的遙感技術中，對于被檢測的區(qū)域還可以通過三維的形式展現(xiàn)出來，工作人員可以直觀的觀測到具體的景象。

5 無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用

在工程中利用無人機航空攝影技術進行測量時需要先對需要測量的區(qū)域進行劃分和界定，同時在無人機起降點預留足夠的空間供無人機起飛和降落使用，只有做好了這些準備工作，后續(xù)的測量工作才能順利開展，測量的結果的準確性才能夠有所保障[3]。

5.1 規(guī)劃航線與測量范圍

一般情況下，無人機的飛行時間都不會超過1h，再加上無人機的起飛和降落的時間，留給拍攝的時間不會超過50min，因此，必須要控制好航拍時間，防止無人機因能源耗盡發(fā)生墜機事故。在保證拍攝質量的情況下，想要將拍攝時間控制在50min內就必須要規(guī)劃好航線。同時，為了航拍數(shù)據(jù)的完整與測量結果的全面、準確，需要對整個工程區(qū)域內需要進行測繪的地區(qū)進行規(guī)劃。在當前的工程中，最常見的方法是將需要進行測繪的區(qū)域劃分為兩邊等距的、長條狀的小型區(qū)域，并在劃分后的區(qū)域的4個角上分別放置特定的標記，然后再根據(jù)工程中選用的無人機的飛行時間、航行距離以及飛行速度等因素規(guī)劃整個航拍的路線，設計航拍的流程。endprint

5.2 建立測量區(qū)域控制網(wǎng)

為了能將測量測繪工作進一步細化，需要建立測量區(qū)域控制網(wǎng)。以前，某市的電力工程中曾用到了無人機航空攝影測量技術。首先需要根據(jù)測量得到地圖的規(guī)格建立規(guī)模與之相當?shù)目刂凭W(wǎng)，并在該控制網(wǎng)的涵蓋范圍內設置好GPS坐標點，以此為依據(jù)建立三維坐標系，將該區(qū)域中各個點的方位用坐標系內的坐標點表示出來，從而降低后期的數(shù)據(jù)處理的復雜度。在這個過程中必須要注意的是核對好各點的坐標，確保無人機航路的正確合理，從而提高航拍的效率。

5.3 無人機航攝影像數(shù)據(jù)處理

無人機航攝影像數(shù)據(jù)處理的完整流程：（1）影像比例糾正（CCD畸變系數(shù)β）與影像的坐標不同，相機坐標測量需要提前糾正影像的畸變差。而需要進行糾正的相關參數(shù)包括主點坐標（I0，J0），對稱畸變的參數(shù)（K1，K2），非對稱畸變的參數(shù)（P1，P2），CCD非正方形比例系數(shù)α以及CCD非正交性畸變系數(shù)β。（2）DEM數(shù)據(jù)匹配（正射影像）。生成測區(qū)地表的DEM是模型實現(xiàn)DOM的基礎。通過對該模型進行正射投影，即可實現(xiàn)DOM。就目前來看，在這一環(huán)節(jié)的處理中PixelGrid軟件是應用最為廣泛的處理軟件。由于PixelGrid軟件能夠自動進行采集與匹配那些擁有多模型、多重疊特征的DEM柵格數(shù)據(jù)，能夠有效地確保測區(qū)上方DEM點位全部切準地面的特性?？睖y單位可以將一個測區(qū)作為一個單位，這樣創(chuàng)建的像對正射影像，就是整測區(qū)像片生成正射影像，這也是該軟件應用如此廣泛的重要因素之一。

6 結語

總而言之，無人機遙感測繪技術的應用分析有助于該項技術的高效運用。無人機遙感測繪技術在實踐中的應用是科技進步的重要體現(xiàn)，也為工程建設的順利施工提供了保障?；跓o人機遙感技術的優(yōu)點，應該讓更多的施工單位對這項技術加強了解，使得更多工程測繪中能夠極強該項技術的運用，從而實現(xiàn)我國測繪工程技術的發(fā)展。

參考文獻

[1]陳新.試論無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].綠色環(huán)保建材，2016，（08）：152.

[2]駱叔鵬.論無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].黑龍江科技信息，2016，（30）：119.

[3]陳帥.低空無人機遙感技術及其在某鋁土礦山測繪中的應用[D].長沙理工大學，2015.endprint