无人机在测绘工程中应用技术的分析

姚岐

摘  要：随着科学技术的发展，测绘装备和技术也快速发展。其中，无人机在测绘领域中得到了广泛的应用，并且无人机相关的测绘技术、测绘系统也在逐渐建立和完善，保证了测绘数据获取的快速性和准确性。该文对无人机进行了介绍，对无人机在测绘工程中的应用控制要点进行了分析，并探究了无人机在地理国情监测中的应用。

关键词：无人机;测绘工程;应用技术

中图分类号：P231            文献标志码：A

0 引言

随着经济建设的迅速发展，地表形态也发生了一定的变化，为了更加了解和掌握地表的地理空间数据，就需要对地表进行测绘工作。在测绘新技术中，无人机技术能够获取地表上地物、地貌的空间情况，并能对地表变化进行实时监测，因此应用比较广泛。无人机技术主要是靠飞行平台载体、机载遥感设备和相应的地面辅助设备进行工作的，同时还结合了多种技术，象无人驾驶飞行器技术、摄影测量技术和遥测遥控技术等，该技术的应用不仅减少了相关工作人员的工作量，还提供了测绘工作效率，确保测绘数据的精准度。

1 无人机

无人机是指通过无线电遥控设备和自备的控制装置，进行相关飞行操作的不载人飞行器。随着科技的发展，无人机已经拥有很多种类型，象多旋翼无人飞行器、固定翼无人机、无人直升机等。具体来说，多旋翼无人飞行器又被称为多旋翼直升机，其组织构成特点是拥有多种螺旋桨且在机身周边均匀分布，其具有悬停功能，常用于拍摄悬停状态下的图片;固定翼无人机，该机属于微型机，其是以电池为主要动力能源，电动机具有噪声小、隐蔽性好的特点，适用于装载有高清摄像头的航空摄影测绘工程。

2 无人机在测绘工程中的应用技术分析

2.1 无人机航拍技术在测绘工程中的应用

在测绘工程中，无人机航拍技术的应用主要包括4个方面，即航线规划与测量范围确定、测量区域控制网建立、测量数据的处理、无人机测量精度的控制。其中，航线规划与测量范围的确定，主要是通过严格控制无人机的拍摄时间来保证拍摄的有效性，因为一般无人机的飞行极限时间为1小时，有效拍摄时间为50 min左右。因此需要合理规划拍摄航线以及待测工程的全境测绘区域，只有这样才能保证无人机测量任务的全面完整执行。测量区域控制网建立，主要是对工程测绘任务的进一步细化，主要实施步骤为：一是根据待测区域面积的大小，进行相应等级、规模控制网络的建立;二是在该控制网区域内设置GPS坐标点，以便三维坐标系的处理和相关数据的处理。在处理测量数据的过程中首先就需要在无人机外业飞行任务完成之后科学、谨慎地开展相关影像的选择工作，从中挑选出影像之后的处理工作则需要借助GPS导航数据与快速排片软件来完成;其次是用事先得出的检校参数预处理无人机取得的原始影像数据，以实现相机透镜畸变缺陷影响的消除;再次测区影像空间坐标与姿态信息则需要借助平差操作来获取;最后将以上操作中所获取的相关数据输入摄影测量专用软件中得出立体测图和所测地区的大比例尺地形图。

无人机测量精度的控制，主要是通过选择适宜的天气、采用适宜的平台和软件来保证无人机测量的精度。无人机航拍任务的实施尽量选择在晴朗天气、可见度高的环境下进行，不仅可以保证影像色彩与地面信息获取的完整性，还可以避免由于雾霾等因素影响导致影像曝光，降低了成图精度的损伤。另外，无人机在执行航空测量任务时，也会受到风力、气流等因素的影响，为了保证航拍影像的清晰性，应采用二维姿态稳定平台，该平台在小范围短时间内，不会受到太大风力变化的影响。由于受到无人机本身体型以所携带摄影设备的限制，在获取航空影像画面时通常画面的比例相对较小，在平差解算时如果采用原有的空三软件，多测区处理时会出现各种错误，因此应选择适宜的平差软件，目前使用较多的为PATB平差软件。

2.2 无人机测绘遥感系统的技术应用

近年来，无人机遥感技术在测绘工作中得到了广泛的应用。而无人测绘工程测量遥感系统能够通过小型数码相机，完成定点曝光摄影与自动盘旋的修正操作任务，目前其主要包括双发型、倒桅尾以及垂直尾3种型号。经调查表明，无人测绘遥感技术常常应用在农村基建工程，究其原因，是其造价成本低且具有机动性、适应性等高性能，适合于资金消耗较少的工程测绘中。就征地测量来说，其目的是将集体所有土地转换成国有土地，但在工作实际进行过程中，对于一些坡度较大的土地征收如何测量，存在着一定的争议，相关管理部门的规定是以平面面积为基准面积，而村民认为准确面积应根据土地斜面来计算。针对上述情况，相关技术人员对土地测量进行无人机航测，充分利用正射影相图勾绘技术，保证面积测量的准备性，使相关管理部门与村民达到共识，降低了影响。

2.3 无人飞艇低空航测系统的技术应用

无人飞艇通过借助要轻于空气的气体本身所具备的升力上升到一定高度来完成相应的飞行测绘工作，在归类过程中可以将无人飞艇归类为是一种航空器，它和系留气球具备一定的差异，无人飞艇内部带有动力系统来自主完成飞行的各种操作。无人飞艇装有低空航测系统，该系统有自动检校功能的特宽高清数码相机，能够提升影像的高分辨率，保证数据信息的可靠性;同时该系统利用软件进行校验，对测绘误差进行有效控制。总之，该系统的应用可以极大程度上降低成像系统的重量，满足无人机低空航测的质量要求。

3 无人机在地理国情监测中的应用探究

为了促进我国测绘和地理信息未来的发展，就需要进行地理国情监测。在国家测绘研究院、地方测绘研究院等单位共同作用下，对多个监测技术平台进行了试验研究，最终建立了国家级地理国情监测试点。基于国家测绘相关单位和技术人员对无人机研究，使无人机技术在国情监测领域得到了广泛的应用。主要包括以下几方面。

3.1 農林、国土、环境监测

地理国情监测的基础内容包括农林监测、国土监测、环境监测。以前这些基本内容的监测方法，主要是通过国外卫星数据和影像长时间序列的动态监测，然而随着动态监测要求的不断提高，使上述方法无法满足现代的需求。近年来，无人机技术的发展及其优势是显而易见的，技术人员将其应用到农林、国土、环境等监测中。象在对鄂尔多斯市东胜区进行区域土地动态监测时，应用了无人机技术，提高了影像的分辨率、保证航拍数据的高精度。

3.2 地质矿产勘查、测绘制图

就地质矿区来说，现阶段我国存在着一些问题，象矿产资源规划执行情况不清晰、矿山实时监控欠缺。为了更好地了解和掌握矿区的地质情况，则需要对其进行勘测。无人机技术的应用，能够观测矿产开发引发的地质灾害（地面沉陷范围、地裂缝长度、塌陷坑位置等），为矿产开采提供了依据，保障开采工作的安全性。另外，无人机测绘是现阶段测绘成图应用最广泛的方法，随着无人机遥感航摄系统的建立，为小城镇、新农村建设的测绘服务提供了保障，为小城镇、新农村规划建设提供了依据;同时该技术还为不同建筑工程（公路工程、铁路工程、石油工程等）的设计、实施、监测等系统的建设提供了技术支持，完成了工程的测绘任务，从而在一定程度上保证各工程的建设质量。

4 结语

总之，无人机的类别有很多，在实际的测绘工作中，应根据工程需要选择适宜的无人机。随着无人机技术和系统的不断发展，其不仅保证测绘工作的有效开展，还监测了一些灾害和地理国情，促进了国家的建设与发展。

参考文献

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[2]曹广义.无人机在测绘工程中应用探讨[J].科学技术创新，2018（23）：26-27.