地质工程测量测绘中无人机技术的应用实践探索

陈斯雯

辽宁省东煤地质物探测量队有限责任公司 辽宁 沈阳 110000

由于无人机自身比较灵敏等特征，因此可以在各种各样的活动中使用远程操控无人机[1]。无人机遥感技术能够实现将这些遥感数据拍摄的图像实时的传输出去，确保拍摄数据的真实性和实效性[2]。不光具备高效的优点，在测绘工作中最突出的优势就是能够获得比较良好、分辨率比较高的图像，这也是无人机遥感技术的突出优势，在测绘工作中有着十分重要的现实意义。

1 无人机系统的构成

1.1 遥感数据处理平台

通过无人机的航拍技术对地质进行有效的测绘，结合实际的情况对测绘的图像完成处理，使用遥感数据对数据完成收集与整合，能够实时的将数据传递到数据中心[3]。还可以结合第三软件形成地形图，正射影像高清地图，3D实景建模等性能。

1.2 遥感数据收集系统

无人机遥感技术指的是在无人机上安装各种各样的遥感装置，比如高分辨率的数字CCD相机、轻型光学相机、激光器、扫描仪等装置。在测量中通常都运用DJ Phantom 4RTK无人机为主，其机身能够装在可提供厘米级别的高精准度准确定位的D-RTK模块，进而能够达到更加准确的绘制作业要求，并且在机身前左右上下六个部分，都能够配备视觉感知和红外感知系统，可以有效的从全方面的视觉定位，躲避障碍[4]。飞行器打在超高清的数码相机，在搭配三轴防抖云台控制系统能够拍摄出2000W像素照片以及2K高清视频，运用机械快门能够更加准确的保证测绘的航拍成像成果。

还可以将手机与遥控器相连接，遥控器可以运用OCUSYNC高清图传技术，能够完成七千米的最大传输距离，将拍摄的数据进行时时的传送，可以直接在手机APP中展现出实时的高清画面[5]。还可以在APP内使用提前准备好的KML格式文件策划飞行路线，能够保证在大面积区域内完成自动化测绘作业，展现出操作快捷、自动化、信息准确的特点；无人机的遥控平台，能够在飞行测量的过程中完成无人机的准确管理和控制，在控制的时候可以运用GPS、GNSS、D-RTK模块的高精准度定位技术得到参数，对测绘地区完成定位，对其他设备的状态进行精准的控制，能够更加准确的完成测绘数据的收集和整合工作。

2 无人机在地质工程测量测绘中的优势

2.1 操作方法简单便捷

无人机不光能够运用遥感技术完成数据信息的收集，还能够完成信息的处理工作。无人机在地质工程测绘工作中展现出非常强的适配性，各项系统可以进行相互的配合，确保了实际工作中的效率[6]。并且，由于无人机本身体积就比较小，操作起来比较灵活，对于比较难去探测的地区也能够实现任意的进出，完成信息的收集工作。无人机的飞行速度与高度可以满足大范围测绘的要求，在测绘范围的前提下，扩充无人机的数量这样就能够直接扩大测绘的范围。无人机在完成地质的测绘工作中，会主动的寻找较为清晰的角度展开拍摄，确保拍摄数据的准确性和可靠性，能够有助于地质工程测量工作的顺利进行。简单便捷的操作方法使无人机的优势得以更好地发挥，相对于传统的测绘方法，这种方法无需技术人员开展更多准备工作，测绘时主要操控无人机飞到制定的位置即可，无人机就能更具计算机指令进行测绘，而且其获得的数据精度更高。操作简单便捷这一优势成为了无人机取代传统测绘方法的重要因素，未来阶段随着无人机技术发展，其在测绘领域的作用将会进一步得到突显。

2.2 测绘方法高效

无人机测绘技术产生之前，一般都是运用的方式都是将设备与飞机进行配合的测绘方式，然而将相机放置在飞机上的这种测绘方式，首先就要给飞机准备一个规格比较大的飞行场地，这直接就会导致测绘成本加大。投入的成本比较高，并且在实际的使用过程中，步骤也是比较繁琐的，这导致地质工程的测绘工作产生了很大的工作量，运用无人机技术展开测绘工作，能够很好的解决场地成本等问题。无人机能够在没有飞行限制地区的500米高空完成飞行和探测工作，最低的距离可以达到50米以内，能够实现在测绘地区进行近景拍摄，达到测绘的实际要求[7]。就地质工程的测绘工作来说，无人机的运用不光能够减少投入的成本，还能够在很大程度上提升工作效率。无人机系统能够将拍摄到的内容展现出来，经过有效的搜集和分析信息，然后将信息传输到计算机平台上，经过对信息的处理进而的得到有用的测绘信息，给地质工程的顺利开展提供真实的信息数据基础，无人机还可以完成人工无法做到的任务，可以对比较难去探测的死角完成实地的测量，还能够在测绘范围内完成搜索，增强测量的精准度。

2.3 测绘数据精确可靠

我国具有土地面积宽广的特点，并且因为各个地域之间的地形不同，导致每个地区都具有比较独特的地理特征，这也给地质工程的测绘工作增加了一定的难度。以往的测绘技术很难完成比较特殊地貌区域的工作，尤其是在外部天气环境比较恶劣的情况下，直接就会影响到卫星的遥感系统，致使这项功能无法发挥出有效的作用。在比较极端的天气中，会对实际的测绘测量工作产生很大的负面影响，可能会导致测绘的数据不准确[8]。然而利用无人机技术能够在有外界因素干扰的情况下依旧保持稳定的工作状态，在比较短的时间内完成强度比较高的作业，无人机的分辨率也会大大高于卫星遥感系统的性能，能够保证在测绘过程中获得比较精准的数据信息，降低外界因素对测绘结果的影响，确保地质工程测量工作的精准度。在收集信息时，还可以及时的处理信息，增强测绘技术的智能化程度。精确可靠的测绘数据能够为人们提供优质的测绘服务，对于很多行业而言数据精度的提升能够降低这些行业的成本投入，同时也能增加经济收益，所以无人机测绘方法在现代测绘工作中扮演着重要的角色。

3 无人机在实际地质测绘中的应用

3.1 野外地形拍摄

外业航飞主要指的是在多旋翼无人机飞行平台中搭配5镜头相机完成多架次的航测，经过从多种的角度进行拍摄地面影像，得到建筑的侧面文理数据，获得可靠的高清的原始数码影像、照片拍摄点空间位置以及姿态信息，结合相机的畸变参数，运用空三软件完成匹配、平差和拼接等工作，最终得出能够满足标准需求的数字正射影像图DOM，数字高程模型DEM等数据，再运用倾斜三维建模系统完成三维实景重现。值得注意的是，在开展野外飞行作业中，测量技术人员应该制定出完整的计划，保证飞行路线，之后在完成试飞，并且还要对飞行过程中产生的不可控因素造成的问题进行分析，并制定出解决方案[9]。野外拍摄的关键是获得目标去准确的地理信息数据，无人机能够在复杂的野外环境下进行拍摄，同时将测绘的精度控制在理想的范围内，如果使用传统的测绘方法，投入的人力资源非常大，而且获得的测绘数据精度并不高，测绘的周期较长。

3.2 低空地理航测

近几年，无人机技术得到了广泛的发展，以无人机技术为基础的无人机摄像测量技术，因为造价比较低、灵敏度比较高，操作方面等优势，取得了广泛的应用。这项技术主要是用无人机作为主体，通过装配非量测相机，形成飞行控制体系，地面控制系统负责规划，可以精准度额测量地面影像数据信息，降低出现错误测量数据问题的发生几率，提升测量数据的运用效率，与普通的航空摄影测量技术相比较而言，无人机摄影测量技术所需的维修成本也更加低一些，随着国家政策的不断改动，低空空域渐渐的被开放，无人机审批的程序也更加的简单，并且作业的方式也更加灵敏，因为外界大气环境的影像相对来讲比较少，在一定时间内，能够更加精准高效的获得影像数据。无人机摄影测量技术能够得到很好的使用，可以较好的弥补常规航测与工程测量中存在的不足之处和弊端，有助于相关的人员可以迅速的得到大比例尺地形图。在无人机中搭配相机，运用非量测相机，成像的效率高。

3.3 绘制地形图

为了确保测量结果的精准度，一定要对航拍系统的功能和性质进行检验，在收集数据时一旦出现图像缺陷的情况，需要再次完成补测工作，还能够运用无人机的遥感技术，提前处理拍摄的照片，在无人机系统对照片数据完成核验时，可以把没有达到规定的数据直接处理完成，把更加精准的信息传输到数据中心，地质工程绘制工作能够有效的提高土地的利用率，在实际完成测绘工作中，需要确保无人机的状态，给测绘工作的顺利完成做出保障，定期调试检查设备，自确保无人机可以在稳定的状态下工作，使地质工程测绘工作的质量得到切实提升[10]。无人机在飞行的过程中需要保证在一定的高度内进行飞行，能够完成不同高度的飞行作业，按照高度的变化计算好无人机的运行轨道，通过计算的数据得到高程值，运用计算机对高程值的数据完成转变，最终得到土石方量。

3.4 三角测量技术

三角测量技术在地质工程测绘工作中有着不可忽视的作用，运用这项技术能够在测绘工作中完成立体式的测量，使得测绘工作的质量得到提升，空中三角测量，能够在保证在运用最少控制点的情况下完成测绘，确保测绘中的高程、平面等位置保持一致，为地质测绘数据的准确度提供保障。三角测量技术能够有效地提升测绘的精度，这种测绘方法核心优势是通过多种测量技术方法对同一目标进行测绘，获取目标的测绘数据后利用误差处理系统对存在误差的数据进行处理，剔除较大误差的数据后保留一致的数据。这种立体式的测量方法能够有效地将技术操作误差和地理环境造成的影响降低，所获得的地理信息精度非常高，目前这种技术正处于发展阶段，未来阶段如果在技术方面取得一系列突破，这项技术将成为影响测绘领域的重要技术之一。

3.5 智能航线规划

一般情况下，无人机的作业时间通常都保持在一个小时之内，抛除部分时间的消耗，无人机的实际拍摄时间能够达到三十分钟，因此，操作人员需要预先规划好无人机的飞行时间以及飞行轨道，预防出现在规定时间内无人机发生电量不足等事故，要科学合理的规划好飞行的航线，增强无人机作业的高效性。对于需要检测的区域要进行重点、全方位的规划，保证无人机能够在需要测量的地区完成有效的测绘工作，结合测绘的实际要求运用各种各样的拍摄形式，对于需要测量的位置也要建立相应的标志，结合无人机的作业时间合理的安排操作程序。严格控制测绘地区是为了能够确保测量任务的高效性，结合测绘区域编制出相对的控制网络，确保无人机能够在作业期间按照网络信号找到提前设立的坐标，这也能够有助于无人机更好的核实作业路线。智能航线规划的意义在能够通过计算机系统对测绘路线进行精准控制，从而提升测绘的质量，这对于现代测绘行业的发展而言有着重要的意义，因为其解决了传统的人工规划路线方法带来了一系列不确定性因素影响，有效地保障地理信息测绘结果的客观性。

3.6 地理数据采集

首先是航空摄影测量，无人机作为我国科技领域的重大研究成果之一，在地质工程测绘中发挥出了不小的作用，能够有效的提升工作效率，可以说在一定程度上推动了我国地质工程地形测量技术的发展。无人机技术的使用，能够韩浩的解决特殊环境给测绘工作造成的难度，在测绘的过程中可以充分的展现出无人机的系统机能。经过拍摄系统对规划区域开展有效的拍摄，使用定位系统传输数据，产生精准的比较清楚的地理图像信息。然后在运用信息化的技术将数序进行整理，生成具体的信息数据，再对这些信息完成处理形成精准可靠的数据影像。无人机的拍摄技术能够实现对特殊地形的精准把控，完成对检测不到的死角地区进行准确的测量，确保测量数据的有效性，为实际地质工程的测绘提供准确有效的数据结果。

4 结束语

综上所述，无人机航空摄影测量技术作为一种新兴的技术，可以对一些地形比较复杂、范围比较大的区域完成测量，并且其得到的地形图等测绘产品精准度更高，可以达到大比例尺测图对精度的标准。测量单位能够直接体现出无人机航空摄影测量技术的优势，将其使用到有关领域的工程测量中，可以切实提升测量工作的质量以及效率，因此，应该将无人机技术广泛的运用到地质工程测量测绘工作中，推动我国地质工程又好又快的发展。