新疆维吾尔自治区第一测绘院 新疆昌吉 831100
摘要：基于近年来自动控制技术的不断发展，无人机作为下游产业，其核心技术也有了长足的进步，而且随着应用场景的拓展，无人机技术在绘图作业与远程在线监视等方面都显示出了极强的应用性，功能创新上有很大的优化空间。与传统的大规模人为监视技术相比，无人机技术具有人工成本低、风险小、导引灵活、实时性好等优点。本文探讨了无人机技术的特点，结合当前有关政策综合分析了无人机技术的发展现状和主要应用场景，希望对无人机技术的发展和创新提供理论支持。
关键词：无人机；测绘；地质灾害
引言
基于无人机平台的特殊性能，无人机远程在线测绘系统能够进行科学的开发，通过高分辨率遥感摄影并采用特定算法对图像进行分析。相比传统大型飞机，无人机在其尺寸规模、灵活性和动态调整能力上都有一定优势。应用在偏远山区可以解决传统测绘设备体积笨重、操作繁琐且受限于地理条件等问题，是高难度作业的理想选择。随着高性能无人机的发展，无人机已经扩展到许多公司的日常业务当中，如今，无人机遥感测绘已成为地质检测行业的发展趋势[1]。
1无人机及地质灾害的相关概述
1.1地质灾害现状
首先我们需要明确地质灾害的具体解释，地质灾害是指由人为因素或不可抗力造成的特殊环境影响，这些影响会对人类生命财产造成严重威胁，给自然环境造成极大破坏。因此，地质灾害预警工作显得尤为重要。中国国境在地理上跨度极大且领海海岸线长，如果发生重大地质灾难且无法科学预测，将给国家造成严重的经济损失甚至威胁人民正常生活。诸如泥石流、山体滑坡等一直是我国山区破坏力极强且发生频率较高的自然灾害，对道路、铁路建设及通讯网络、电力设施的影响极大，严重威胁灾区人民的生命安全。自然灾害作为制约农村山区经济发展的主要因素，制约了中国的经济增长[2]。
1.2无人机构成
无人机实现远程操控及图像数据的存储处理主要通过无线通信模块、GNSS和信息处理等模块。硬件结构主要由GNSS定位模块、机身主体结构（固定翼或多旋翼）、数据采集传感器和内部数据处理芯片构成。与传统的检测和绘图技术相比，无人机的优势在以下几个功能的实现上得到了放大：首先，在地理信息的实时更新速度上是传统测绘作业无法比拟的。在空中勘测期间，无人机飞行高度普遍不高，这也使气象因素的影响降到了最低，此外，制约低空作业的干扰因素较少，在良好的网络条件下，必要的数据加载与传输能够保证实时性。获得的结果也有较高的精确度，这得益于无人机航测过程中高分辨率摄像系统及先进传感器的应用。精准的实时数据对后期数据的处理有很大帮助。无人机技术使用的自动化技术使得整个测绘工程具有良好的经济性优势，在使用无人机进行高分辨率航空勘测的过程中，GNSS帮助进行定位与目标查找，然后使用必要的软件自动捕获图像，并由程序完成自动拼接。智能化的影像传输与数据分析可以为图像处理奠定良好的基础。
2无人机在地质灾害调查中的运用
2.1无人机航拍技术的地质测绘应用
2.1.1确定测绘区域和航线
在使用无人机进行航空摄影测绘工作之前，必须遵守相关空管规定进行合理操作。通常，由于电量等因素受限，每架次无人机测绘工作在30分钟内完成，为确保充分拍摄，我们要确保对航线区域的科学划分，将每段航行的时间划分、航线安排和航拍任务进行仔细规划，针对大范围的航测任务，则应分阶段开展测绘。但要注意相邻航拍区域衔接点的把握，设定地标有利于后续航拍工作的展开[3]。
2.1.2正射纠正及三维可视化
三维可视化无人机航拍技术建立在区域的真实模型上，通过对表面结构的分析使研究人员能够创建趋于真实地形的理论模型，基于动态处理技术和表层修正对模型进行调整，并通过纹理叠加与计算机模拟图示，利用3D投影和文字标注等数据实现三维地形影像。就当前的三维可视化技术的应用而言，通过对空间影像及地理要素的标注识别，使用不同类型的数据对模型结构进行细分，当然还需要详细说明不同类型的数据和文本符号。只有这样，才能更高效的完成更改并进行检查。图像的生成需要对地理坐标完成坐标转换，之后利用DEM数据作为参考。更新无人机测绘数据时，必须确保已创建地形数据配置，以帮助最大程度地减少搜索和绘图操作的难度，在后续的阶段为修订和审核人员提供便利。
2.2绘制数字地图
使用模型方法分析所拍摄的图像，然后使用三角测量程序构建三维模型，将存储数据导入程序，最后获得核线图像，然后进行调整，最后根据尺寸比例需求确定结果，此外，还需要放大或缩小数字地图上的某些信息标注，适当的标注可以为后续查验工作提供帮助，也在一定程度上为数字地图的绘制提供方便，提升了测绘工作的准确性[4]。
2.3三维建模
简而言之，3D建模意味着无人机能够在不同角度查看影像捕获区域的图像并将其导入系统，可以全方位立体的展现受灾区域的景象，为规划救援工作提供便利和指导，决定着更多的生存希望。无人机探测作业的可能性在地质灾害监测中得以良好的验证，灾区模型在无人机的航测下得以快速建立，三维模型的构建也为灾害监测点灾情评估与救治提供了指导，成为实现三维救灾的重要手段，为救灾工作做出了巨大贡献。通过无人机搭载三维激光扫描仪，可测得地表实时地形数据，再生成DEM，实现了碎石、裂缝和受灾建筑的真实反馈，同过模型的建立以及分析就能够得出山体崩塌的方向、滚石下滑的可能方向等重要救灾信息，为受害者选择科学的搬迁地点，并为规划重建工作提供坚实的基础。
2.4灾场重建
无人机在灾后重建场景的应用主要体现在通过开展应急测绘工作，将受灾区域及灾情向指挥中心实时汇报，对二次受灾的区域进行实时更新并针对受损情况部署解决方案，提供紧急保护。根据计算机相关技术的基础，无人机基于高分辨率摄像头可以捕获特定的建筑损坏情况，然后对该数据进行三维表示。利用数据处理、特征规划和图像匹配功能为灾后的重建提供了技术保障。在灾区重建中使用无人机技术有利于相关研究和工程测绘人员的生命安全受到很大程度的保护。对于人力无法企及的重点灾区，使用无人机进行拍摄测绘和数据收集将成为重要选择手段。万一发生二次以上伤害的情况下可以尽快安排有序的撤离工作，无人机为紧急响应提供实时数据，并有助于灾后恢复工作的展开[5]。
结束语
当前，无人机技术已经得到了一定程度的发展，并且在监测自然灾害中也发挥了重要作用。未来，无人机技术的发展应侧重于软件算法的升级和材料强度、轻便度的提升、传感器性能的改良及续航能力的提升上。在民用、商用无人机的发展方面，应加强有关管理，为无人机的普及提供相关法律保障。还应当注意无人机航摄倾斜角大、方向没有规律、像幅小、像片数量多、旁向重叠度不规则等问题，改善地形变化较大时无人机的综合探测性能。技术人员必须在保持无人机技术优势的同时改善其缺点，推动无人机技术的普及。
参考文献：
[1]郭琳.无人机测绘技术在地质灾害调查中的运用分析[J].居舍，2019（32）：47+54.
[2]赵志刚.无人机测绘技术在地质灾害调查中的应用[J].河南建材，2019（03）：331-332.
[3]宋荣君.无人机技术在地质灾害调查中的应用研究[J].有色金属设计，2018，45（03）：21-23.
[4]刘艳星.测绘无人机在地质灾害调查中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（27）：112-113.
[5]吴海新.测绘无人机在地质灾害调查中的应用[J].世界有色金属，2017（01）：93-94.