浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用

摘 要：随着经济的快速发展，基础设施建设工程量也不断增加，对工程测绘的要求也越来越高。无人机遥感测绘技术是航空遥感技术的新技术，因其灵活性好、操作简单，在工程建设、应急事件处理、环境检测等方面应用越来越广泛。文章主要介绍了无人机遥感技术的优势及不足，并探讨了无人机遥感技术在工程测绘中的应用。

关键词：无人机；遥感测绘技术；工程测绘

无人机经过将近百年的发展，目前无人机技术已逐步完善和成熟。与传统的飞行器相比，无人机具備灵活性好、操作简单、成本低廉等特点，无人机的技术从军事领域逐渐扩展到了民用领域，被越累越多的运用到地理、工程测绘中。

1 无人机遥感技术的发展现状

无人机技术又称为无人机航测遥感技术，是通过利用无线电设备来控制飞行器，来快速的获取信息的技术。无人机技术主要是有无人飞行器平台、分辨率较高的数码传感器、GPS导航定位系统以及数据处理系统几部分构成的，是将计算机、GPS、和信息通讯及数据处理技术相融合的高新技术。传统的地面测绘信息的采集主要是依靠卫星或载人飞机来获取，但信息采集的成本偏高、受天气条件限制大、更新速度慢等限制了在测绘方面的应用。相比之下，无人机遥感技术成本低廉、操作简单、成像清晰、周期短等优点，这些优点弥补了传统的测绘信息采集手段的不足和缺陷。目前，我国的无人机技术研究取得了重大进展，已被很多国家引进。

2 无人机遥感技术的优势与不足

2.1 无人机遥感技术的优势

一是快速灵活。由于无人机无需载重驾驶员，从而省去了驾驶设备以及安全救生设备的重点，这就大大降低了机体的重量，重量的减轻使无人机飞行更轻便。无人机遥感监测十分快速，效率大大提高。在应急事件处理中，无人机适用于大范围的监测，日检测能力最高可达2000多平方公里，使监测效率大幅度提升。

二是遥感监测范围更宏观。无人机遥感技术不仅能对狭小的地理空间进行监测和数据采集，也能对更大范围和空间进行监测。无人机遥感技术主要运用光谱分析对监测区域进行数据分析和信息采集，并可以实现同时多架、多次的大范围检测，能保证检测的准确性。此外，无人机遥感技术可以通过三维仿真模拟技术来展现宏观情景，为应急事件的处理等提供准确、宏观的技术信息。

三是数据处理速度快，分辨率高。与卫星影像的分辨率相比，无人机的影像分辨率要高出很多，一般能达到0.1-0.5米。无人机遥感技术可与GIS进行快速集成，迅速搭建监测应用。

2.2 无人机遥感技术的不足

一是飞行不够平稳。机体轻是无人机的一大优点，但同时由于无人机机体很轻，当飞行高度升高时，容易受高空风力的影响，从而导致无人机飞行不稳定，使影像不清晰。

二是传感器控制不够完善。普通的无人机由于技术的限制和要求，尚不能打在精度较高的传感器，这使得监测工作无法获取精度较高的信息和图像，无法满足大比尺的测绘要求。

三是对通讯系统的依赖性大。由于无人机是通过技术人员操作，利用传感器传递信号来实现和完成的，因此，无人机的控制程序对通讯系统的依赖程度很高。无人机对GPS和通讯系统的依赖使黑客很容易通过编码程序来干扰无人机的正常飞行，引发安全问题。

3 无人机遥感技术在工程测绘中的应用

3.1 测绘影像资料的获取

无人机遥感技术在进行测量测绘时，首先要选择合适的飞行平台，飞行平台要根据地形地貌的特点进行适当的选择。与传统的影像获取手段不同，无人机的飞行旋偏角大而像幅小，因此，在获取影像资料时，可以采用空中三角的测量技术，空中三角技术通过对拍摄进行纠正和修复，可以有效的防止拍摄中的漏洞。此外，无人机遥感技术在进行测绘影像资料的获取时，可通过采用曝光延迟拍摄补偿、转弯缓冲、飞行姿态控制等技术来实现。

3.2 进行测绘数据的采集

无人机在进行测绘数据信息的采集时，主要是运用自动加手动技术相结合，通过二者的结合，将不合格的测绘数据和信息进行清除，提高信息的有效性和准确性。同时，根据测量的数据和结果，通过单一模型定向操作。无人机遥感技术在进行定向操作时，要针对航行的路线进行定向分析，通过数据分析来确定航线是否正常，是否发生了弯曲，从而对航线进行操作，确保航线的精确度。

3.3 无人机拍摄数据的处理

跟传统的数据采集的方式不同，无人机对数据的处理在数码影像的排列上不上规则的，因为无人机的飞行角度问题，俯仰角和旋偏角较大，影像堆叠度对比增大，这就导致容易产生影像变形的问题。为了得到高质量的影像，无人机搭载的数码相机一般都是变焦镜头。为此，可先对变焦镜头进行标定，再对标定结果进行分析，寻找不同焦段上相机内参数及畸变参数与焦距之间的内在关系，从而得到变焦相机快速标定和畸变改正的方法，就能充分利用相机的变焦功能，从而提升无人机的工作效率。

3.4 低空作业中无人机遥感技术的应用

在山体较高，无人机起降条件不稳定或云层较低，视线不好的情况下，使用无人机进行低空航拍遥感技术，不仅可以更快、更高效的获取影像资料，可以大大显现无人机遥感技术的优势。同时，进行低空无人机遥感测绘，可以广泛应用于城市建设、资源环境检测、应急事故救灾等工作。无人机遥感技术在低空作业中的应用越来越广泛和重要。比如当前研制成功的“无人飞艇低空航测系统”的应用，这种系统通过创新自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统，利用特殊设计的像片重叠关系和检校软件，有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。并通过利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法，大大减轻了成像系统的整体重量。与传统的信息采集技术相比，在自动化方面的要求上无人机的要求更高，无人飞艇低空航测技术利用专门的数据处理软件，大大提升了无人机的自动化水平，从而明显提高了影像处理的清晰度和分辨度。

目前，随着无人机轻便灵活、操作简便等优势的显现，无人机被越来越广泛的应用于城市建设、水土保持监测、防汛抗旱、应急突发事件等方面，技术也在不断提高和成熟。因此，应在工程测绘中广泛应用无人机遥感技术，来大大提高工程测绘的精度，获取更清晰、质量更高的影像信息。

参考文献

[1]尧志刚.论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].住宅与房地产，2016（18）：256.

[2]曾悦.论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].工程技术，2016（09）.

作者简介：刘元李（1982-），男，重庆綦江人，重庆汇城勘测设计有限公司，总经理，注册测绘师，大学本科学历，研究方向：测绘工程。