基于無人機遙感技術(shù)在工程測繪中的應用淺析

于婷

摘要：本研究基于無人機遙感技術(shù)在測繪中的應用作為切入點，首先分析了無人機遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，其次分析了該技術(shù)的優(yōu)勢與不足，最后對無人機遙感技術(shù)的具體應用做了深入分析，希望對相關(guān)工作人員能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：無人機;遙感技術(shù);工程測繪

中圖分類號：P237?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）04-0031-01

Abstract： Based on the application of uav remote sensing technology in surveying and mapping as a starting point， this study first analyzes the development status of UAV remote sensing technology， then analyzes the advantages and disadvantages of this technology， and finally in-depth analysis of the specific application of UAV remote sensing technology， hoping to be helpful to relevant staff.

Key words：UAV; Remote sensing technology; Engineering surveying and mapping

1 引言

“無人機”就是無人駕駛飛機的簡稱，通過自備的程序控制裝置和無線電遙控設(shè)備操縱的不載人飛機，有的也通過車載計算機間歇或完全地進行自主操作[1]。隨著無人機相關(guān)科學技術(shù)研究的不斷發(fā)展，目前無人機遙感技術(shù)正變得越來越成熟和完善[2]。與傳統(tǒng)飛機相比，具有操作靈活，成本低廉的特點。它逐漸從軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到民用領(lǐng)域，尤其是在測繪行業(yè)中，無人機技術(shù)已越來越多地應用于航空攝影測量[3]。

2 無人機遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無人機技術(shù)也稱無人機航測遙感技術(shù)，該技術(shù)主要是利用無線電裝置來操控飛行器從而快速準確獲取航空信息的技術(shù)。該技術(shù)主要由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無人機飛行平臺、定位系統(tǒng)、數(shù)碼傳感器組成。該技術(shù)集成了計算機信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)、信息通信以數(shù)據(jù)處理技術(shù)等各個行業(yè)的先進技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。在以往航空攝影測量，主要是利用航天衛(wèi)星或者載人飛機，上述兩種數(shù)據(jù)采集方式的成本高、作業(yè)效率低，同時受各種天氣的影響非常大，從而極大限制了其在測繪作業(yè)領(lǐng)域的應用范圍。相比之下，無人機遙感技術(shù)主要有作業(yè)周期短、易操作、成本低廉等諸多優(yōu)點，從而彌補了傳統(tǒng)航空攝影測量中數(shù)據(jù)采集作業(yè)方式的缺陷。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技的進步，我們國家無人機技術(shù)研究也有了長足的進步。

3 無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢與不足

3.1無人機遙感技術(shù)的優(yōu)勢。作業(yè)方式高效、靈活是無人機遙感技術(shù)的一個重要優(yōu)點。相比于傳統(tǒng)的載人飛機進行航空攝影，無人機不需要搭載飛行員，從而在機器設(shè)備制作過程中省去了大量的人員救生設(shè)備以及飛機駕駛設(shè)備，在飛機的重量上進行了減重，從而使得讓無人機的整機質(zhì)量更輕，飛行續(xù)航時間更長。

無人機遙感的監(jiān)測范圍空間尺度更大。無人機遙感技術(shù)不僅僅可以對范圍小的區(qū)域進行監(jiān)測，同時隨著無人機的重量越來越輕薄，同時電池巡航能力的不斷增加，可以對更大空間尺度范圍進行遙感監(jiān)測。

無人機遙感技術(shù)的空間分辨率高。和傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感影像相比，無人機的空間分辨率可以達到0.1-0.5m，同時目前隨著“3S”技術(shù)的快速發(fā)展和融合，無人機遙感技術(shù)可以跟GNSS、GIS技術(shù)進行融合，從而形成效率更高、精度更高的遙感監(jiān)測應用體系。

3.2無人機遙感技術(shù)的不足。一是目前無人機的飛行不是特別平穩(wěn)，受各種外界氣象因素影響較大。無人機的機身往往較為輕便、靈活，但是過于輕便的機身往往導致在飛行過程中受外界氣象因素尤其是風的影響比較嚴重，從而導致飛行中容易出現(xiàn)機身不平穩(wěn)的情況發(fā)生，導致飛行結(jié)果不理想，影響航空影像的成圖質(zhì)量。

二是空域申請限制條件比較多。由于無人機在飛行前需要進行空域申請，對于測區(qū)周圍有機場的情況下，申請空域進行航飛的時間較短，從而影響項目的工作效率和施工進度。

三是高度依賴通信系統(tǒng)。無人機飛行的技術(shù)原理主要通過地面操控人員的操作以及傳感器對信號的傳輸來實現(xiàn)和完成的。近年來，有部分黑客通過干擾無人機通信系統(tǒng)來影響無人機正常飛行，從而造成無人機墜機等安全事故。

4 無人機遙感技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域中的應用

4.1影像數(shù)據(jù)的獲取。相比于與傳統(tǒng)的航空攝影影像采集方法，無人機飛行旋轉(zhuǎn)角度較大，影像幅寬較小。無人機一般采用空中三角測量技術(shù)來獲取相應的影像數(shù)據(jù)，該技術(shù)主要是通過對無人機航拍的修正和修復，從而有效防止航拍中的漏洞。此外，無人機遙感技術(shù)在獲取測繪影像數(shù)據(jù)時，可采用曝光延時拍攝補償，轉(zhuǎn)彎緩沖，飛行姿態(tài)控制等技術(shù)實現(xiàn)。

4.2地理信息數(shù)據(jù)的采集。無人機主要是通過自動與人工相結(jié)合的技術(shù)來采集測繪、地理信息數(shù)據(jù)。將兩者相結(jié)合起來，可去除部分不合格的信息，來提高信息的準確性和有效性。同時根據(jù)實測數(shù)據(jù)和結(jié)果，通過單模型定向操作。無人機遙感技術(shù)在定向作業(yè)時，必須定向分析導航航線，通過數(shù)據(jù)分析最終確定航線是否彎曲和正常，從而保證航線的準確性。

4.3低空作業(yè)中無人機遙感技術(shù)的應用。近年來，國內(nèi)外研究人員通過無人機遙感技術(shù)進行了許多成功的應用研究。臺灣大學理學院人員采用無人機拍攝低空大比例尺影像，配合FORMOSAT2分類進行異常提取，解譯桃園縣非法廢棄堆積物，用作環(huán)境污染與執(zhí)法調(diào)查。日本減災組織無人機攜帶雷達掃描儀和高精度數(shù)碼攝像機對正在噴發(fā)的火山進行調(diào)查，無人機還能進到人們不能進入的地區(qū)，從而能快速了解到現(xiàn)場的實際狀況，對災情進行實時評估。我國Quickeye應急空間信息服務(wù)中心，基于無人機平臺，在不到兩年的時間內(nèi)，該機型已成功作業(yè)近10萬平方公里，廣泛應用于1：1000，1：2000成圖及測繪、應急領(lǐng)域。國內(nèi)外許多成功案例表明，可以將低空無人機遙感測繪廣泛應用在城市規(guī)劃、資源環(huán)境監(jiān)測以及應急救災等諸多領(lǐng)域，具有非常廣闊的應用前景。

5 結(jié)語

無人機低空攝影測量目前已廣泛應用于城市建設(shè)、水土保持監(jiān)測、防汛抗旱、應急突發(fā)事件等方面，。因此，不受場地條件制約，又有較高精度且低成本的無人機在工程測繪行業(yè)內(nèi)具有廣泛的應用領(lǐng)域和前景。

參考文獻：

[1]胡世敬.淺談無人機遙感技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應用[J].中國新通信，2019，21（7）：99.

[2]劉靜.工程測繪中無人機遙感測繪技術(shù)的應用研究 [J].世界有色金屬，2018（24）：156–157.

[3]趙鈞儒，李壘，張明杰.測繪工程測量中無人機遙感技術(shù)的應用研究[J].建材與裝飾，2018（42）：208–209.