测绘工程测量中无人机遥感技术的运用

2021-04-01

商品与质量 2021年6期

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安 710000

在科学和技术迅速发展的情况下，测绘工程正在迅速取得进展，特别是关于无人机遥感技术的创新效率。然而，无人机的遥感基本上是指使用无人机，综合定位技术、通信技术等，这就使得能够对某些类型的空间信息进行精确和全面的测量。将无人机遥感技术应用于适当的地测绘工程测量中，不仅将大大有助于减少人力、物力和时间的投入，同时提高测绘结果的准确性和效率。然而，我们不能忽视这样一个事实，即这种技术在应用过程中仍然面临着某些限制，例如易受外部因素影响，需要优化测绘数据处理功能。

1 无人机遥感技术概述

无人机遥感技术是无人机技术和遥感技术的结合，无人机由技术人员控制，在复杂环境下深入不同位置，利用遥感技术对相关位置的不同环境数据进行探测和采集。该技术系统除无人机飞行器设备外，还包括数字传感器和遥感平台、数据处理器和导航系统，确保在低空飞行期间，在有关地区收集和实时传送所有环境数据。无人机的遥感技术是在非常及时的情况下进行的，具有很高的下载能力。这种技术主要用于地形测量、环境监测、资源勘探和应急救灾等领域，特别是在户外工程建设环境监测领域。无人机遥感技术具有操作简单、数据准确和成本低等特点，有很好的经济利益[1]。

图1 航拍无人机国土资源测绘

2 无人机遥感技术的发展现状

无人机测量系统，主要由其软件和硬件系统的两个部分组成。特别是，硬件系统是无人机技术的主要支撑系统，主要包括：空中飞行系统和监控系统。整个硬件系统在测绘工作中起着重要作用，是无人机在勘测过程中获得稳定数据的基础。在进行实地调查时，工作人员可以利用无人机实时跟踪现场信息，并能实时反馈结果，及时调整测量方案。软件系统用于支持无人机测量路线设计，并分析航行期间的影响因素，储存无人机监测结果。

在实地进行地形测量时，可以获得更准确的测量结果，并得到现代技术的补充。一方面，可以将无人机的控制技术与遥感传感器结合起来，使测量员能够在现场工作期间对设备进行智能化操作，不仅确保无人机在空气中正常运行，但也有助于工作人员更客观地获得测量信息和提高测量效率[2]。

3 无人机遥感技术在测绘工程中的优势

3.1 有效监测

遥感技术的一个好处是进行有效的监测，在出现紧急情况时可提高处理速度，减少处理时间，最终减少企业的财务费用。有效监测的能力主要是由于遥感技术具有一定的实时性。与其他信息收集服务不同，遥感技术最重要好处是能够向有关观察员实时通报实地情况。因此，如果在遥感覆盖的地区出现问题，负责人可第一次被告知这一点，并可与信息传输终端连接。及时解决这些问题将有助于最大限度地减少损失并提高总体经济效益。例如，在许多生产线的企业的设计或相关管道的初步勘测中出现问题，遥感可提供实时现场监测，这使有关经营者能够更好地根据现场情况做出决定。

3.2 测量尺度大

在进行地形测量时，测绘方法的选择各不相同，测量结果也不尽相同。一般来说，测绘的规模越大，传统测量方法结果的准确性就越低。特别是，我们目前的工程建设规模不断扩大，其中许多是在困难的条件下进行的，测绘面积越来越大，传统的测量方法不能提供良好的精度。无人机的遥感使无人机能够到达人们无法到达的地点，并从不同的角度收集环境数据。与此同时，无人机遥感技术的灵活性意味着可以在更广泛的范围内根据需求分区域进行测绘，能够获得更完整和更详细的数据[3]

3.3 信息处理高效

传统的测绘工程测量方法，在收集各种环境数据后，应通过人工分析或人工输入计算机加以使用，都是非常低效的。在建筑速度日益提高的情况下，传统的做法正在变得越来越不可持续。无人机遥感技术在发现所需数据后，进行实时下载，技术人员可以通过先进的软件系统处理数据和根据用户要求进行分析。显然，使用无人机遥感技术更为有效，更好实时地同步，更有效的处理信息。

3.4 系统兼容性和适用性好

传统的测绘工程测量技术在系统本身的兼容性方面有某些限制，特别是技术人员在获得环境信息后需要处理和转换数据，才能使用，效率太低。无人机遥感技术可与各种环境调查、系统兼容，它可以消除许多复杂的中间环节。在实践中，传统的测量方法对检测条件和设施有更高的要求，在许多复杂的条件下甚至无法有效地进行测量[4]。然而，无人机遥感技术具有灵活性，由于遥感技术的覆盖范围很广，因而能够适应不同的探测条件，从而满足目前正在进行的许多实地测绘项目的需要。

4 无人机遥感技术在测绘工程中的具体应用

4.1 获取测绘影像资料

在进行测量时，有关部门应根据实际情况对无人机遥感技术进行应用。想要达到无人机遥感技术的预期效果，提高工程测量结果的准确性，技术人员应根据实际情况合理设计飞行平台、路线等。在飞行试验结束后，应确保合理、科学选择和使用设备平台，接收、收集和使用影像资料。在实际测量过程中，应用无人机遥感技术能够更及时、更有效地获取视频信息，大大减少视频处理问题，并视情况而定，采用三角测量技术，以避免测量工作中的漏洞。此外，在进行测量时，技术人员必须使用无人机遥感技术来调整飞行器的空间位置，确保影像资料画面清晰，确保获得的数据真实、准确。

4.2 数据的处理

过去，测绘工程的测量分为不同的阶段，分别进行测量。利用无人机遥感技术可以收集数据，通过动态处理，提高测绘结果的准确性和可靠性。在利用无人机遥感技术处理数据时，图像排列顺序是没有规则的，由于拍摄是从俯仰角度，飞行中的拍摄结果与实际拍摄的结果有很大不同，基于此，给无人机加装变焦摄像头，配备有变换镜头的照相机的无人机，能够在一定范围内变换焦距，获得广泛多样的视角，然后分析科学参数的计算，调整现有参数，提高数据处理效率，大大降低图像变形的可能性，因此，无人机遥感技术在处理数据方面取得了非常大进步[5]。当信息传送到终端时，地形测量员获得的信息更为准确，更容易识别，这将为综合分析最新数据和相关设计参考资料奠定更坚实的基础。此外，还不断更新无人机遥感技术，特别是在部分改进和技术现代化方面。

4.3 在恶劣环境中的应用

在利用航空摄影进行工程测量时，会出现一些地理因素，导致在某些情况下无法进行正常测量，例如当该地区海拔高度较高，而当时的云层很低时，航空拍摄就无法进行测量。然而，由于无人机的航空摄影主要是在低空进行的，不会受到海拔和云层因素的影响，适用范围很广泛。在测量区域地形复杂、环境状况恶劣的情况下，无人机遥感技术也能够进行正常的测量工作，测量效率高，提供的测量数据准确性仍然比较高，提供准确的地理位置信息。随着现代测绘工程大地测量的发展，测量区域的特点大不相同，不仅是地形、环境较好的区域，也有复杂的地形和环境条件恶劣的地区，传统的测量方法不能有效、准确地提供地理位置信息，而无人机遥感技术的应用可以解决恶劣环境下的测绘工程测量问题，提高工程测量的精度和适用性，促进测绘工程测量行业的发展。