無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用與實(shí)踐*

郭立超

（陜西地建土地勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，陜西 西安710065）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)在許多行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越深入，許多關(guān)聯(lián)性裝備也獲得了完善，為無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與推廣奠定了良好的基礎(chǔ)。隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟，測(cè)量工程中無人機(jī)的應(yīng)用程度越來越高，通過引入無人機(jī)技術(shù)，不僅能夠有效增加監(jiān)測(cè)尺度，同時(shí)也有助于改善監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)性與效率，表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用價(jià)值與發(fā)展前景。然而，當(dāng)下測(cè)繪工程中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)依舊存在一定的問題，比如說無人機(jī)技術(shù)的穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性等，還有待進(jìn)一步的驗(yàn)證與優(yōu)化，也受到了各界人士的普遍關(guān)注。為了進(jìn)一步提高無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，本文介紹了測(cè)繪工程主要的測(cè)繪內(nèi)容，提出了無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并以多種測(cè)繪工程類型為代表具體分析了無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的實(shí)踐運(yùn)用，為推動(dòng)無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展提供了幫助。

1 測(cè)繪工程主要測(cè)量內(nèi)容概述

1.1 地形測(cè)量

測(cè)繪人員在開展地形測(cè)量工作過程中，必須確保所測(cè)量地圖上的各個(gè)尺寸數(shù)據(jù)與實(shí)際地形數(shù)值相吻合。此外，由于我國國土面積遼闊，各個(gè)區(qū)域的地形特征有著較大區(qū)別，因此在進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)，當(dāng)遇見大范圍的樹林或者草地等時(shí)，測(cè)繪人員不能簡單地運(yùn)用自動(dòng)填充符號(hào)來表示，而應(yīng)當(dāng)于散列式的方式以不同的植被符號(hào)來展現(xiàn)[1]。

在開展測(cè)繪工作時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)確保所有區(qū)域中各種地形數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)性，同時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)的末尾兩位數(shù)來進(jìn)行標(biāo)識(shí)[2]。在開展山嶺、巖石等區(qū)域的測(cè)繪工作時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，并確保測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際地形數(shù)據(jù)相一致，保證測(cè)繪工作的有序開展。此外，測(cè)量人員在進(jìn)行測(cè)繪工作過程中，還需要不斷反思和審視測(cè)繪好的地形圖，從中發(fā)現(xiàn)測(cè)量中的問題以及未完善的地方等，從而第一時(shí)間調(diào)整測(cè)量方法，保證測(cè)繪工作具有較高的品質(zhì)。

1.2 地形測(cè)繪

在開展地形測(cè)繪工作過程中，工作人員不僅要生成等高線，同時(shí)還需要完成全面地形數(shù)據(jù)的標(biāo)記工作。與此同時(shí)，工作人員在進(jìn)行工程測(cè)量測(cè)繪的過程中，還應(yīng)當(dāng)全面掌握等高線以及地圖中包含的所有點(diǎn)信息，確保測(cè)繪工作能夠保質(zhì)保量完成，并發(fā)揮等高線在測(cè)繪工程中的優(yōu)勢(shì)[3]。

為了獲取完整的工程測(cè)量地圖，工作人員在進(jìn)行測(cè)繪工作中應(yīng)當(dāng)要詳細(xì)標(biāo)注不同點(diǎn)的特征及其相關(guān)數(shù)值，同時(shí)將所有的測(cè)繪數(shù)據(jù)與完整性的地圖都發(fā)送給工程測(cè)量負(fù)責(zé)人員[4]。針對(duì)不同地方的地理位置及其特征的不同，工作人員需要使用相對(duì)應(yīng)的線段與控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在全部工作結(jié)束之后，工作人員還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步核查，保證地圖上所有的表示點(diǎn)與線段均準(zhǔn)確無誤。

2 無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

伴隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)越來越顯著，與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比較，無人機(jī)測(cè)繪不僅能夠有效增加監(jiān)測(cè)尺度，同時(shí)也有助于改善監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)性與效率，還可以降低測(cè)繪工程的成本支出，具有非常好的應(yīng)用價(jià)值。無人機(jī)測(cè)繪圖像處理系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。

2.1 擴(kuò)大測(cè)量范圍

在以往開展工程測(cè)量工作時(shí)，工作人員必須到達(dá)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)利用專業(yè)的測(cè)量儀器來開展測(cè)繪工作。通過這種方式開展測(cè)量工作，會(huì)造成實(shí)際測(cè)量范圍比較小，并且不利于提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，進(jìn)而影響到整個(gè)測(cè)量工作的品質(zhì)。

將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，改變了傳統(tǒng)工程測(cè)量的方式，有效擴(kuò)大了工程測(cè)量的范圍，同時(shí)還可以改善工程測(cè)量的品質(zhì)，提高工程測(cè)量的速度。將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，可以測(cè)量到工作人員難以到達(dá)的區(qū)域，同時(shí)通過無人機(jī)獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)還具有較高的精準(zhǔn)性[5]。因此，依托于無人機(jī)開展工程測(cè)繪工作，一方面可以有效改善測(cè)繪工程的品質(zhì)與速度，另一方面也可以提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性。

2.2 提高地形測(cè)量安全性

在傳統(tǒng)測(cè)繪工程開展過程中，工作人員必須到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，然而我國國土面積龐大，各個(gè)區(qū)域的地形特征也有著明顯的不同，假如工作人員沒能夠充分了解該區(qū)域的地形狀況而盲目開展測(cè)量工作，極易對(duì)工作人員的生命安全造成較大威脅[6]。此外，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，工作人員采用以往的測(cè)繪方式開展測(cè)量工作，會(huì)對(duì)該區(qū)域人民群眾的生命安全造成不良影響。而通過無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，工作人員不再需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，直接可以通過無人機(jī)來獲取發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并將其數(shù)據(jù)信息直接傳輸給救援單位。以此快速做出反應(yīng)，保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，能夠有效提高地形測(cè)量的安全性，推動(dòng)我國測(cè)繪工程的進(jìn)一步發(fā)展。

2.3 縮減測(cè)繪成本費(fèi)用

工程測(cè)繪本身屬于一個(gè)較為龐大的工程，需要投入大量的資金，在以往開展測(cè)繪工程過程中，工作人員需要購買許多專業(yè)的測(cè)繪設(shè)備和儀器，同時(shí)工作人員需要攜帶各種測(cè)量設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察與數(shù)據(jù)測(cè)量，這必然會(huì)導(dǎo)致測(cè)量工作產(chǎn)生較大的費(fèi)用支出，給測(cè)繪工程經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也會(huì)對(duì)工作人員的人身安全造成一定的威脅[7]。

將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工程中，工作人員只需控制無人機(jī)就可以獲取測(cè)量區(qū)域的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，不再需要工作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)繪。此外，工作人員也不用購買各種規(guī)格的測(cè)量設(shè)備和儀器，節(jié)省了測(cè)繪工程成本支出，同時(shí)也免去了對(duì)測(cè)量設(shè)備和儀器的維護(hù)與保養(yǎng)。因此，在測(cè)繪工程中應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，一方面能夠降低測(cè)繪工程的成本支出，用最少的資金換取更大的價(jià)值，另一方面也可以降低測(cè)繪工程的資金占用。

3 無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 海岸線地形測(cè)量

我國擁有豐富的海洋資源，海岸線長度也非常長，加強(qiáng)對(duì)海岸線的測(cè)量有助于確保我國國土資源的安全性。在開展軍事工程、海岸資源開發(fā)以及水池養(yǎng)殖等項(xiàng)目時(shí)，對(duì)海岸線地形進(jìn)行測(cè)量十分重要。傳統(tǒng)的海岸線地形測(cè)量工作，需要工作人員通過相關(guān)設(shè)備和儀器進(jìn)行測(cè)量，不僅難以提高測(cè)量工作的效率，也會(huì)消耗大量的人力與物力資源，而通過無人機(jī)遙感技術(shù)，一方面可以很好地提高海岸線地形測(cè)量工作的效率，另一方面也能夠保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[8]。在應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行海岸線地形測(cè)量時(shí)，首先要確保無人機(jī)在低空區(qū)域平穩(wěn)的飛行，其次要在測(cè)量前做好準(zhǔn)備工作，開展相關(guān)資料的調(diào)查，并且設(shè)置好各個(gè)控制點(diǎn)，從而精準(zhǔn)歸納和分析測(cè)繪區(qū)域中心與間隔航線布設(shè)平高點(diǎn)等各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，使其具有良好的精準(zhǔn)性與可靠性。

3.2 城市規(guī)劃測(cè)量

依托無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠進(jìn)行海岸線地形測(cè)量以及地圖繪制工作，同時(shí)還可以對(duì)我國所有城市的地貌進(jìn)行詳細(xì)、精準(zhǔn)測(cè)量。在開展城市規(guī)劃測(cè)量工作中，無人機(jī)技術(shù)具有非常大的應(yīng)用價(jià)值，這是由于城市規(guī)劃工作的開展必須建立在各種地形測(cè)量基礎(chǔ)之上，通過無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，能夠精準(zhǔn)、快速地測(cè)量城市各項(xiàng)地形數(shù)據(jù)，滿足城市規(guī)劃的需求。

在開展城市規(guī)劃測(cè)量工作過程中，工作人員能夠依靠無人機(jī)獲取城市的各種地形數(shù)據(jù)，同時(shí)圍繞獲取的各項(xiàng)地形數(shù)據(jù)來進(jìn)行城市規(guī)劃圖像的構(gòu)建，建立完善的數(shù)字化地面模型，從而為城市建設(shè)發(fā)展提供大力支持[9]。

3.3 礦山測(cè)量

進(jìn)入到新世紀(jì)之后，全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，由此造成了全球能源消耗的不斷提高，因此，加快開發(fā)與有效使用各種礦山能源具有十分重要的意義。為了最大程度降低礦山開采對(duì)附近環(huán)境產(chǎn)生的破壞，必須加強(qiáng)對(duì)礦山的測(cè)繪與測(cè)量，確?；诳茖W(xué)合理的數(shù)據(jù)來改善礦山資源的開發(fā)效率。通過無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)及相關(guān)遙感影像資料等，在不破壞礦山資源的前提下，提高礦山資源的開采質(zhì)量與效率。

另外，礦山開采工作本身具有十分大的危險(xiǎn)性，當(dāng)工作人員在沒有全面掌握礦山內(nèi)部以及外部各項(xiàng)數(shù)據(jù)的背景下，就貿(mào)然開展礦山開采工作，必然會(huì)存在較大的安全隱患，可能會(huì)威脅到工作人員的生命安全。為此，在進(jìn)行礦山開采前必須對(duì)礦山開展測(cè)量工作，在傳統(tǒng)礦山測(cè)量過程中，需要工作人員攜帶專業(yè)的測(cè)量設(shè)備和儀器到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，然而由于礦山地勢(shì)險(xiǎn)峻，一些體型較大、重量較重的測(cè)量設(shè)備和儀器無法進(jìn)入到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致許多測(cè)量工作無法順利進(jìn)行。無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地解決這樣的問題，確保礦山測(cè)量工作的穩(wěn)定有序進(jìn)行。

4 結(jié)束語

綜上所述，無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中發(fā)揮了重要的作用，具有擴(kuò)大測(cè)量范圍、提升地形測(cè)量安全性以及縮減測(cè)繪成本費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)，能夠很好地應(yīng)用到海岸線測(cè)量、城市規(guī)劃測(cè)量以及礦山測(cè)量等領(lǐng)域中。在實(shí)際應(yīng)用過程中，必須緊密聯(lián)系實(shí)際施工條件，遵照施工流程及要求，完成測(cè)繪數(shù)據(jù)的歸納與分析工作，確保無人機(jī)技術(shù)在測(cè)繪工程中發(fā)揮更大的價(jià)值。