无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用探讨

陈雁

佛山市测绘地理信息研究院 广东 佛山 528000

现如今科学技术正在日新月异的发展当中，同时遥感技术也开始更新换代，如今在测绘工作当中使用的最为广泛的技术就是无人机遥感技术，该技术在应用时具有着明显的优势，不仅能够快速的完成工作，同时也可以对于所获得的数据进行实时的监测，非常适合现代化的工程需求。可以说遥感技术的出现就是依托现代化的科学技术的进步的，同时也是现代科技的重要产物。所以本文也会以遥感技术的发展当作是研究的主要内容，对其应用的现状，包括主要的优势进行探讨，在这样的基础之上，对于无人机遥感技术的具体应用进行了简单的研究。

1 无人机遥感技术概述

1.1 无人机遥感技术的应用现状

就目前来看，我国的无人机技术发展的是非常速的，而且在国民经济建设当中也取得了非常好的应用，这也表明我国的无人机发展目前已经进入了一个新的阶段当中。将无人机遥感技术使用在测绘工程当中，所拍摄出来的照片清晰度非常高，能够有效地实现对于空间地理信息的快速获取，在当前的社会发展以及环境监测当中使用的非常的广泛，而且也取得了非常好的成效[1]。

1.2 无人机遥感技术的应用优势

①监测尺度比较大。使用无人机遥感技术能够实现针对于大范围内物体的有效测量，也就是说无人机遥感技术在进行监测的时候，其尺寸有着非常明显的可控性，可以最大限度的扩大监控尺寸，而且使用无人机遥感技术也能够使用三维的方法，在系统当中反映出目标区域的具体情况，从而使工作人员能够针对于区域的具体信息进行更加直观的了解。

②监测效率比较高。因为无人机遥感技术本身就具有着非常高的监测效率，尤其是针对于一些非常突出的事件在应急方面表现的非常明显，一旦出现了突发事件，使用无人机遥感技术能够对其进行紧急处理，并且也可以有效的提升事件的处理效率，进一步对于最终的效果进行改善，避免整个事件扩大所产生的危害性。因此在具体测绘工程当中使用无人机遥感技术其实能够更好的保障我们的工程测量效率。

③信息处理的速度非常快。使用无人机遥感技术对其进行测量的时候，所测量到的信息能够直接传送到相应的系统当中，并且由电子系统对其进行集中的处理，无论是信息的处理速度还是处理能力都有了有效的提升，可以为信息的采集效率的提升提供更多的保证。

④系统的兼容性非常高，可以满足于测绘的不同需求。

⑤在进行实际的测绘工作的时候，如果只使用一种技术的话，很容易就会导致数据信息被遗漏的情况，所以我们在进行测绘时，使用无人机技术的同时也可以兼容一些其他的系统，彼此之间形成非常好的互补性，这样就能够规避单一系统在使用过程当中存在着的弊端。而且无人机遥感本身就具有着非常好的兼容性，能够跟其他的系统进行有机融合，确保在使用过程当中的时效性，如图1所示[2]。

图1 为测绘范围与盲点

2 无人机遥感技术在测绘工程测量当中的具体应用

2.1 对于测绘影像资料的获取

在工程测绘当中把无人机遥感技术使用进去，就能够更好的了解整个待测区域的具体情况，并且以此作为数据研究的依据，制定好无人机的飞行路线，用试飞环节就能够选择更加合适的平台。无人机在飞行时本身幅度是比较小的，因此会容易出现偏角的现象，当我们在获得信息的同时，也必须要充分的使用所拍摄出来的图像，然后对于后期的影像进行丰富，这就必须要确保无人机在拍摄时它所获得的画面是符合相关标准的，只有这样才能够确保最终的影像的处理效果[3]。

2.2 针对于数据进行全方位的采集

在使用无人机对于数据进行采集的过程当中，需要根据采集主体的不同使用不同的方法，一般来说会选择自动加密或者是手动采集这两种办法。自动加密是无人机内部系统当中的一种保护机制，在收集完所有的信息跟数据之后，会使用传感器以及拍摄设备在机器内对于信息进行短暂的存储，同时还会针对于存储进行加密处理，能够确保所采集到的信息数据的安全性。当工作人员需要对于无人机内部存储的数据进行获取时，就需要获取相应的访问权限，这种无人机自动加密技术的使用，能够确保我们所有采集到的数据的安全性。而使用手动采集的方法，其实主要利用的是计算机远程控制技术，以基站内的具体情况为准，有目的性的去操控无人机来进行数据方面的选择，可以针对于所测区域进行选择性的拍摄，以此来获得所指定需要的信息以及数据。

2.3 在恶劣环境下的测量分析

有一些工程在建设过程当中，本身所属的施工环境就非常的特殊，所以如果想要完成测量任务本身就非常的困难，仅仅使用普遍的测量方法是无法实现测量任务的。在这样的条件下，我们应该通过无人机遥感技术来对其进行拍摄，这样不仅能够实现低空航摄，同时也能够实现针对于数据的自动分析，可以帮助我们获得具体的测量结果，也就是说无论是数据分析还是数据统计，都能够实现完全的智能化，使用起来非常的灵活。因此在当前的森林开发或者是农村建设过程当中，无人机遥感技术使用的是比较广泛的，不仅能够在各种恶劣环境下进行有效的测量，同时也能够确保最终结果的精准性[4]。

2.4 对于数据进行处理

跟传统的数据处理工作进行比较，可以发现使用无人机遥感技术对于数据在进行处理的过程当中，无论是处理的效率还是整体的处理质量都有着非常强的优势，尤其是当我们需要针对于一些比较大面积的矿山进行测绘的时候，如果只是利用传统的测绘方法，那么整体数据是缺乏完整性的，而且数据处理的效果也并不是特别的理想，同时针对于大面积矿山进行处理，对于工作人员来说也是一个挑战，这种不理想的数据是没有办法为矿山的整治以及管理提供有效的指导的，同时矿山的污染整治情况也很难真正的达到预期的要求，但是如果能够使用无人机遥感技术对于矿山进行测绘，就可以快速的获取结果，这能够为矿山保护措施的制定提供更加科学且及时的数据支撑。

2.5 针对于突发事件进行应急处理

在使用无人机遥感技术对于区域进行测量的时候经常会遇到一些突发的事情，例如地震、滑坡或者是泥石流等，或者是其他的一些地质灾害，在进行突发事件测量时，不能使用常规的测量办法，因为常规的测量方法整体的周期非常长，无法做到实时的监控，也不能够及时的了解灾情。举例来说，如果山区发生了突然的地震或者是其他的一些地质灾害，那么周边的环境通常是非常恶劣的，所以没有办法直接进行地面测量工作，一旦遇到了不良天气也无法使用卫星遥感或者是航空遥控技术来对于灾区的实时影像进行获取，更不要说对其进行实时监控了。但是无人机遥感技术的使用可以有效的避免这些问题的发生，因为无人机可以迅速的进入到灾区当中，相较于上述方法来说无人机会更加的灵巧方便一些，因此能够针对于灾区的具体情况进行动态的监测，能够做到有效的评估灾区的房屋坍塌情况以及道路具体损害情况，可以为后续的抢险救灾工作提供更加真实可靠的数据和影像支撑[5]。

2.6 特殊目标的获取

有一些特殊的目标，例如工程项目或者是文物建筑以及一部分军事方面的测绘目标，在获取信息方面的时候会非常的困难，这些测绘项目都可以归结为特殊目标。在实际测绘时往往需要针对于这些特殊的目标的详细资料包括详细数据等进行获取，但是传统的测绘方法没有办法及时的去获取这些信息，一般主要会通过无人机遥感技术，因为这样能够更好的确保所获得的影像的精准性，同时也能够确保位置的准确性，对于测绘成图的制作效率的提升起到了非常大的帮助，而且整个测绘过程能够有效的实现针对于资源的节约。

3 在工程测绘当中使用无人机遥感测绘技术的注意事项

3.1 定期的对于相关的设备进行检查以及维修

在使用无人机遥感技术对于区域进行测绘之前，如果想要有效的提升测绘的质量，工作人员就必须要针对于设备进行定期的检查，而且还需要进行调试。首先应该确保所有的设备都符合相关的国家标准，并且设备必须要经过检定合格之后才能够使用。同时也需要根据不同工程的不同需求来适当的调整设备，其次就是要针对于通讯设备以及地面电台，包括电源系统跟记录系统等设备进行定期的检查，例如连接航摄平台进行通电方面的检查，这样就能够确保这些使用的设备跟系统是具备着良好运行状态的。最后在进行遥感测绘工作的时候，还应该检查相片的重叠度以及航线的弯曲度，包括倾角和影像质量等，例如在检查影像质量的时候，就可以目测它的清晰度以及色彩等效果，这样就可以得知是否需要针对于设备进行调整。

3.2 严格的控制好飞行以及摄影的质量

为了能够更好的提升无人机拍摄的水平以及效率，在实际使用的过程当中相关的操作者必须要严格的控制好飞行路线以及具体的摄影质量，首先无人机在进场时一定要严格的按照规定的时间，并且明确好起飞以及降落的方式，起飞的重量等都需要提前规划好，同时也应该控制好飞行的速度，进而能够获取更加高清的测绘影像，其次就是应该设计跟控制好无人机飞行的高度，这样才能够掌握好拍摄区域的实际航高跟设计航高之间的高度差，并且将其控制在合理的范围当中。而后还应该控制好无人机的飞行状态，避免针对于GPS定位系统造成信号影响，最终导致拍摄的准确性出现问题。同时在无人机飞行时也应该控制好上升跟下降的飞行速度，除此之外，工作人员还需要规划并且制定好安全保护方案，这样可以保证无人机在飞行的时候的安全性，同时在进行拍摄时也应该确保没有出现航摄遗漏的情况，如果现了漏洞，需要及时的对其进行补摄[6]。

3.3 优化像控点的测量流程

为了能够更好的提升无人机遥感技术在拍摄过程当中的像控点布置工作的有效性，需要不断的针对其进行流程方面的优化。首先应该根据工程的需要，明确好拍摄的区域以及范围，并且检查拍摄区域的自由网效果，快速生成自由网拼图。第二点是要根据测量区域的地形地势来设计出像控点的布置方案，同时也不能够在无人机数据处理系统当中设定任何对于数据进行重新加工的指令，进而能够确保最为真实的工作测绘数据，以便日后可以对其进行科学的调整。此外，因为在拍摄的时候可能会产生大量的数据，因此这些数据都会自动存储的采集器里面，所以我们还需要根据实际的情况来对于这些数据进行定期的整理。

4 无人机遥感技术在测绘工程当中应用的改进方向

虽然说目前无人机遥感技术在很多领域都取得了成功，而且应用的也比较广泛，但是为了能够更好的提升测量的精度以及扩大无人机遥感技术的使用范围，还需要对其进行有效的改进以及研究。

4.1 起降技术以及抗风性能的改进

无人机遥感技术在操作的过程当中非常的简单，而且运行的时间也比较长，最重要的是它的信息监测时效性也比较长，所以拥有着很多优势，因此目前已经逐渐成为了测绘工程测量当中的主要手段。但是其在实际应用的时候，其实存在着很多需要改进的地方，例如在针对于一些高原地区进行地理信息监测的时候，大型的无人机很难真正的找到合适的起降环境，而小型的无人机又会受到风力的影响，很难真正的确保最终的测量精度。所以就必须要加强对于无人机的起降技术跟抗风性能的有效改进，而通过增加无人机本身的重量提升抗风性能的措施，又会对于无人机的起降技术产生非常高的要求，所以说相关的研发人员也需要对于该问题进行不断的改进以及研究。

4.2 传感器设计以及飞行控制改进

有一部分无人机在应用的时候受到自身的体积包括重量所产生的影响，没有办法实现高精度的传感器的安装，所以说在实际应用的时候，同时也无法获得更加高精度的影像，从而影响着整体的测绘任务的展开。因此一定要注意对于这些小型的无人机进行传感器精度的提升，另外为了能够确保无人机在应用的时候可以严格的按照所需要的测量点以及摄影的比例尺进行飞行控制，相关的工作人员需要及时的加强针对于这方面的改进，进而能够更好的提升无人机遥感在应用过程当中的实用性。

5 结束语

综上所述，在目前的实际测绘工作展开的过程当中，使用无人机遥感测绘技术能够更好的提升整体工作的水平，并且也可以为工程的建设提供更多的数据方面的保障，无人机遥感测绘属于一种新型的技术，具有着非常高的监测效率，同时精准度也比较好，能够更好地确保整体的监测尺度。因此在实际工作的过程当中需要针对于该项技术进行充分的研究并且予以足够的重视，这样才能够进一步促进无人机遥感技术水平不断的提升，从而可以为我国的测绘工程技术的发展起到更大的推动作用。