无人机遥感测绘技术在工程测绘中的运用研究

2021-04-12曾美英桂磊峰

智能城市 2021年20期

曾美英桂磊峰

（南昌市测绘勘察研究院，江西南昌 330038）

无人机遥感技术的出现，推动了工程测绘工作发展，对于测绘工作具有巨大助力。无人机工艺精湛，具有智能且轻载的优势，在测绘过程中，可以有效利用信号传导对测绘区域进行实时数据采集，保障工作开展的有效性，为工程测绘提供准确的数据信息。无人机利用先进技术与设备收集整合信息，为工程测绘工作开展保驾护航。借助采集的可靠数据，防止外界因素对测绘产生不利影响，最大限度保障工程测绘的质量。

1 无人机遥感测绘技术概述

无人机遥感测绘技术基于无线电设备的无人驾驶飞行技术，帮助各行业获得相关的信息，包含飞行、传感等多项技术。无人机遥感测绘可以基于飞行设备，有效对国内的资源与环境进行有效监测，通过GPS、GIS等系统获取实时的信息，通过卫星传递信号，实现更智能的信息处理。在技术方面，具有便于操作以及准确性等优势，可以在设备飞行过程中对其进行远程管理与操控，通过定位技术获取探测地区的具体信息，实现对测绘数据的有效收集。

无人机通过航拍测绘活动地质信息，将测绘信息转化为数据，对数据分析整合后传到数据中心。整体应用方面，无人机测绘技术在国内应用处于刚起步阶段，但其优势在行业中已经获得认可。推动我国无人机产业发展，可以有效帮助提升工程的测绘效率，推动科技进步发展。现阶段，我国在遥感技术方面已经实现了低空遥感，推动了科技间的融合，使工程测绘更便捷。

2 无人机遥感技术的优势

2.1 测绘工作效率极高

社会经济发展的同时，传统设备与技术难以与现代化社会相契合。对于现代化社会设施建设等方面作业而言，需要获得更准确且详细的信息，保证建设修建的准确性。无人机遥感技术结合摄像头与无人机，对地面数据进行精准探测，完善测绘工作。常规相机与飞机的结合，需要为飞机航飞线路预备较大的场地，导致测绘的成本增加，高成本也导致工作流程复杂化，加大了测绘工作量。

无人机技术无须考虑场地与成本，可以在较大的范围内实现飞行与探测，实现低空探测，对测绘区域的景象进行拍摄，为测绘提供参考。无人机遥感技术在工程测绘中的应用，能够提升工作效率、降低成本损耗，有效将拍摄信息转换成可视化的信息，对其进行收集和传送，获得实际测绘信息，为工程测绘提供真实的数据。无人机系统的存在打破了传统测绘的局限，可以对人工难以勘测的死角等位置进行有效测量，在范围内进行全面搜索，完成人工难以完成的工作，提高测量工作效率。

2.2 准确捕获数据

我国国土面积较为辽阔，造成不同地域间的差异显著。传统测绘技术对于特殊地貌无法有效进行测量，且受到外界因素干扰，导致卫星遥感无法精准作业。极端天气对测绘测量工作造成的影响，使得工程测绘难以开展，获得的数据不准确。无人机遥感系统可以有效规避极端天气造成的测绘影响，不受其干扰进行连续作业，灵活对地质信息进行探测。能够在较差环境下实现高效作业，效果优于卫星遥感技术，保障测绘数据的准确性，为工程测绘提供精准数据，在收集的同时对信息加工处理，展现智能化测绘的优势。

2.3 操作具有灵活性

无人机遥感技术能够对数据进行实时收集，有效处理信息。无人机遥感技术在实际工程测绘中应用性极强，可以保障工作进度与效率，便于操作，能够随意出入难以探测的位置进行随意出入，收集该地区的数据。无人机自身的速度优势奠定了其大面积搜索的基础，可以在搜索过程中寻找清晰的角度拍摄高清照片，保障数据的可靠性，为测绘提供精准的数据。

3 无人机在工程测绘中的运用

3.1 规划航线与测绘范围

开展工程测绘前，需要根据实际探测规划的航线，确保路线不受干扰，使无人机在规划航线区域内开展有效作业。操作人员在对航线进行规划的过程中，需要格外注意航线规划与数据采集之间的紧密联系，航线的准确性对于测绘的数据有直接影响。

常规情况下，无人机作业时间通常为1 h左右，除去实际的飞行损耗能量，无人机能够保持50 min的拍摄状态。需要操作人员事先对飞行路线进行规划，避免规定时间内无法返航现象发生。利用科学的方式对实际需要检测的区域进行全面规划，保障无人机的有效测绘，根据实际需求对探测地区进行拍摄，确保各项环节的合理性。

测绘地区控制航线的目的在于保证任务能够顺利完工，根据区域编制网址网络，建立专用的信号坐标，确保无人机执行任务阶段可以清楚感知其具体位置，对于路线核实具有重要作用[1]。

在测绘工作不断开展的过程中，环境较为恶劣的地区与常规探测的环境完全不同，会受到恶劣天气的影响。无人机遥感技术可以保证恶劣天气下勘测的准确性，根据测绘的需求对地形高程进行有效控制，确保测绘范围实现全覆盖。航线确定后可以明确具体航行高度，确保勘测数据与实际影像重合，减少测绘误差，保障测绘的精准性。

3.2 采集测量测绘数据

（1）航空摄影测量。

无人机作为我国科技新突破，在工程测绘中的应用提升了测绘工作的科学性，推动了测绘技术发展。无人机遥感技术的出现，能够帮助测绘领域有效解决特殊环境下作业难的问题。无人机在实际探测中发挥着良好的效能，通过摄像系统对规划好的区域进行拍摄，获得高清、准确的图像。经过数据中心加工形成具体数据信息，获得有效的影像信息。无人机遥感技术对特殊地形可以充分把握，解决了人们无法对探测死角拍摄的难题。无人机遥感技术对死角探测的数据具有实时、精确的特点，能够满足恶劣环境低空拍摄等需求。

当前我国处于信息化时代，在实际工程测绘工作中常应用无人机遥感技术为测绘工作服务，如森林开发以及复杂地形勘察等。例如在地热地质勘查工作中，对于勘查区域内是否存在地热异常现象，需要对其进行实际探测。人工难以有效明确其地质内部结构与走向，借助无人机遥感技术对其结构进行探查，穿越复杂地形进行大面积勘察，无人机遥感技术与卫星连接信号，在勘测区域形成有效勘测影像，不受地形因素的干扰，为调查工作提供真实有效的参考数据，缩短工程实际，提升测绘的准确性。

（2）像片测量与控制。

像片测量是无人机遥感技术的重要性能，应用时需要人员明确具体操作。针对技术确定各项参数的实际设定，结合传统测绘的流程与方法，对存在的问题进行综合处理，技术人员需要掌握完善的知识。像片控制网在无人机遥感技术中的应用，更多用于应急救援，根据测绘地区对其环境进行布设，对控制网的布置、控制点选择与采集应合理，确保布点在航线的范围内，有效覆盖探测区域[2]。保证日常对无人机设备的检查，加强数据维护，保证各环节都能以完好的状态应对实际测绘工作开展，避免数据误差，提升对控制点的分析能力，保障测绘的准确性。

3.3 三角测量技术

像控点对于三角测量测绘准确性有直接影响，需要科学设置像控点，三角测量技术对于工程测绘具有关键作用，保障了测绘工作的立体式作业，提升测绘水准。空中三角测量可以在像控点最少的情况下对地质进行探测，保证探测过程中高程与平面等位置统一，满足与测绘的契合度。实际测绘过程中，对于布点应注意建筑是否存在距离过近等现象，保证距离适度。该技术的应用具有可行性、准确性，但难以保证有效控制点，导致测量数据不全面，需要人工与系统进行交互完成最终的测绘工作。

3.4 绘制地形图

绘制地形图对于工程测绘极为重要，能够有效还原测绘数据、提升图纸精密度。为了保证测绘的准确性，应将绘制与测绘工作结合，为实际绘制提供更准确的比例尺与信息。绘制地形图应根据无人机与设备之间的配合合理规划，确保无人机在规定的航线内完成探测任务。利用遥感技术对数据进行预处理，剔除不合格的数据。

实际应用中，无人机遥感技术还能够实现三维建模，当前科技不断进步，对于二维图纸的绘制，会导致图像存在重叠现象。为了确保探测区域的地形更具可视化，完整反映地理信息，使用遥感影像获取原始数据进行预处理，按照实际比例对数据进行纠正。利用软件处理拍摄图像，采取不同算法获得更完整的三维信息，根据信息构建三维立体模型[3]。当前的技术还难以保证这一过程的完整性，需要在发展中不断探索。

无人机遥感领域开展的三维建模，是基于低飞探测获取地表目标物信息，具有巨大的发展潜力。利用无人机遥感技术对三维立体建筑进行覆盖，采取倾斜摄影获得关键信息，灵活调整镜头，避免拍摄角度盲区漏掉关键信息。对于单体建模的应用，采取近景与航空摄影测量，根据实际的需求采用具体测量方，对三维航线进行科学设计，提升建模质量。工程测绘工作的开展，有助于提升土地利用率，实际测绘中应灵活运用无人机技术为工作提供支撑，保障无人机的良好状态，提升测绘水平。