测绘工程测量中的无人机遥感技术探究

发表时间:2020/9/16   来源:《城镇建设》2020年15期   作者:晏苏芹 熊利锐
[导读] 进入到 21 世纪以来,我国社会经济水平稳步提升,
          
         晏苏芹  熊利锐
         云南开发规划设计院  云南 昆明  650000
         摘要:进入到 21 世纪以来,我国社会经济水平稳步提升,人民的生活质量也越来越高,对工程建设提出的要求也越来越高。工程建设项目的开展必然离不开工程测量,测量精确度一定程度影响了工程建设项目的质量,为此,必须要提高工程测量效果。
         传统的工程测量方法效率低、较为繁琐并且准确性较低,随着科学技术水平的不断发展,无人机遥感技术慢慢取代传统测量方法,在测绘工程测量中发挥了巨大的作用,无人机遥感技术对测量环境的要求较低,同时测量速度快、测量精确度高,有助于推动测绘工程测量进一步发展。本文重点分析了无人机遥感技术在工程测量领域的优势,提出了在测绘工程测量中应用无人机遥感技术的主要方式,促使无人机遥感技术能够在工程测量中发挥更多价值。
关键词:测绘工程;测量;无人机;遥感技术
         1无人机遥感测绘技术发展现状
         随着航空、计算机和微电子等技术的发展完善,无人机遥感测绘技术也得到了进步和应用,随着对无人机遥感测绘实用化的研究,无人机在工程测绘中的应用变得广泛。最初,无人机只是用于军事侦察和作战,现今,在测绘领域得到发展一方面是因为无人机的功能在完善、科技成分不断增加,另一方面是无人机快速获取信息和处理数据信息的优势。与传统地面测绘技术不同的是,无人机测绘具有成本相对较低、受天气影响相对较小且技术更新发展速度快的显著优点。无人机远程制图技术的发展促使其在工程领域快速占有一席之位,尽管对无人机的应用时间还很短,但是却利用其显著的优势以及快速的开发速度,不断拓宽范围,为工程测绘中测绘图的制作带来极大的便利,为工程测绘提供良好的技术支持,推动中国经济与科技的发展。
         2无人机遥感测绘技术的优势和不足
         2.1无人机遥感测绘技术的优势
         首先,无人机遥感测绘技术快速灵活,且在行驶的过程中不需要载人,无人机负重大大下降,而且也减少了各种设备的安装工作。因为无人机体积小、重量轻、行驶速度更加灵敏快速,所以将其应用在工程测绘中,可大大提高工作效率,而且使监测范围明显拓宽。其次,无人机遥感测绘技术的测量范围更加广泛,在大范围的监测中可根据光谱分析的原理和技术对检测空间中的数据进行全面准确地采集和分析,并通过多次测量和分析使数据变得更为精确有效。同时,利用三维仿真模拟技术可展现更宏大的情景,从而为应急事件的处理提供更加准确和宏观的技术信息。此外,无人机遥感技术对于数据处理的效率较高,分辨率较高,比卫星影像的分辨率还要高。同时,可将无人机遥感技术和GIS结合起来,快速构建监控应用,在监控过程中,可快速提高信息处理的速度,利用快速和准确的分辨率来为信息的收集提供条件。
         2.2无人机遥感测绘技术的不足之处
         当然,无人机遥感技术也有一定的不足之处,首先,无人机航空具有不稳定性,机体轻巧灵敏是优势,但同时也会因为机体轻巧当高空飞行时,容易受到上空风力作用的影响而使无人机飞行变得非常不稳定。其次,传感器控制不够完美。受技术限制,普通无人机不能用在高精度的传感器中,即不能获得用于监视动作的高精度信息图像,无法满足大规模映射要求。此外,无人机对通信系统的依赖较大,因为无人机要由技术人员控制并在传感器下进行传输,因此受到通信系统的限制和影响,只有准确编码程序才能保证无人机在空中正常稳定地飞行。
         3无人遥感技术在测绘项目中的作用
         目前,无人遥感技术经过多年的发展,水平提升非常快,广泛用于多个领域,涉足多个行业。目前来看,无人遥感技术在建筑行业中应用效果较为明显,该技术的使用使得测绘项目测量更为精准,测绘质量更高、速度更快。无人遥感技术的运用,使得测绘项目测量效果图像更为清楚,得到的数据更为充分精准。该技术用于环境领域表现出较好的监测功效。无人遥感技术运用的领域越发广泛,效果颇佳。无人机遥感将前沿科技用于研发中,使得该技术得到了持续快速的提升。无人遥感技术的特征为周期性服务、迅速处理、监测范围广、有效监测等等,在实际运用时的表现如下。
         3.1有效监测
         遥感技术的优点之一就是有效监测,一旦发生意外状况,能够提高处理速度,减少处理时长,最终降低企业的资金耗损。能够具有有效监测的功能,其中最为主要的原因就是遥感技术具有一定的实时性。相比于其他的信息收集服务,遥感技术最大的优势就是它能够实时地让有关监测人员了解到现场的状况。因而当遥感覆盖的地区出现了问题时,就可以第一时间通知到责任人,落实到信息传输的终端。这样及时解决问题,就可以在最大程度上降低相应问题,所带来的损失,提升整体的经济效益。比如在很多的企业生产流水线路设计或者是相应的传输管道设计的前期测绘工作上,一旦出现了问题,遥感技术可以实时对现场进行监测,有助于相应的处理人员可以更好地根据现场状况进行决策。
         3.2信息处理高效
         监测过程中,当目标、区域又不明状况发生时,即便是很难察觉的状况,一旦使用无人机遥感技术进行监测,都能够快速反应并处理。无人机遥感技术用于目标监测时,能够提高该区域目标的信息处理效率,拥有的航空拍摄分辨率和摄像机拍摄分辨率可以在目标区监测、收集各种信息,因信息精准度高,所以信息的测绘价值颇高。信息处理高效在具体本质上来说,指的就是遥感技术在进行信息收集的时候,可以获取到精度更高的信息,这样就可以让相应的管理人员对于监测现场的情况更加了解。相较于其他的信息收集技术,遥感技术在具体的使用过程之中使用感更加良好。而且信息处理高效也在一定程度上降低了无人遥感技术的使用门槛。很多传统的信息收集技术,需要专业人员对数据进行分析,而普通的管理人员甚至无法从信息终端所获取的信息之中分析到有效的部分。无人机遥感技术在信息收集以及最终的传输结果之中都有较为明确的指示性,这直接降低了相应管理人员在信息处理上的门槛,有利于相应问题的解决。
         3.3监测限度宽泛
         无人机技术持续优化改进,目前监测范畴较为宽泛,不管是大范畴物体还是小范畴物体都能够监测,并且监测范围是可控的,用在测绘项目效果颇佳,能够限定测量的范畴,在一定程度内是可伸缩的。

利用无人机遥感技术能够实时获取目标区的实际状况,而且能够通过设施以三维的方式显示地理讯息。通过比较来说,传统的测绘工作往往是由人工进行,而很多地质较为恶劣的环境,人工无法涉及。一些气候较为恶劣的环境,人工在进行测绘工作收集信息的过程之中,会受到非常大的环境阻力。而且这也会在一定程度上影响人工测绘,最终获得信息的准确性和全面性。但相应的无人机遥感技术在信息收集的时候,就非常妥善的解决了这些问题,解放了人工进行测绘的工作。而且比传统的人工测绘所收集到的信息精度更高,对于相应范围的控制更加准确。另外将无人机遥感技术与其他传统的测绘技术进行比较,在范围控制方面,无人机技术也有着较高的优势。总体来说,目前在测绘工作上无人机遥感技术仍旧是最为先进的技术。
         3.4能和其他系统搭配使用
         项目测量时若只依靠遥感技术必然会导致风险提升,这种状况下应该将无人机遥感技术和常规遥感技术配合使用,确保无人机遥感能够发挥效用。实际运用时,可将无人机遥感技术和别的遥感技术搭配使用,互为补充,处理了单一遥感的漏洞问题,推动了无人遥感技术在各个领域的运用。而且当下再进行相应工程建设的前期策划工作时,往往都将收集的信息形成统一的数据库进行分析。将无人机遥感技术和其他相应的技术系统搭配使用,可以在信息的收集上形成多渠道、更加全面的信息数据库。这样在后期相应信息系统进行分析的过程之中,就有了更可靠的数据来源分析的结果,也会更加科学合理真实有效。总的来说,无论是无人机遥感技术还是其他的遥感技术,在前期的测绘工作之中都起到了非常重要的作用,可以为后期相应的设计乃至施工打下更加坚实的基础。
         4测绘工程测量中无人机遥感技术的应用要点
         4.1在恶劣环境条件下进行测量
         我国目前各个地区的建设工作正在如火如荼地开展着,大量大型工程项目提上日程,而工程前期勘测阶段十分重要。往往这些大型工程初期勘测阶段面临的环境是十分复杂的,主要表现在气候不稳定、地势起伏大、环境复杂等,同时测绘人员还面临着生态保护政策的限制。针对复杂的测绘环境,利用无人机遥感技术,可以将无人机送至人员无法到达的位置,从空中对各个位置进行精确测量。在使用中,技术人员要对无人机进行灵活操控,利用无人机摄像头监测到的实时画面,规避可能对无人机产生干扰的环境因素,再利用实时视频以及无人机上的传感器收集各类环境数据。另外需要注意的是,采用无人机遥感技术时,要大体明确相关地区环境特点,基于对无人机设备性能、抗干扰能力以及环境适应力的了解,做好测绘计划,更好的完成测绘工作。
         4.2在突发事件中进行测量
         我国各地地质条件和气候环境都十分复杂,地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害严重威胁人们的生命财产安全。为此,针对应对突发事件的测绘工程测量工作十分重要。一方面,利用无人机遥感技术,可以对地质活动频繁、气候不稳定的地区进行多次测量,绘制当地地形变化趋势图,便于对可能发生的自然灾害进行预测。同时,可以及时发现地质结构隐患,便于相关防灾救灾部门做好充分的准备。另一方面,在自然灾害发生之后,利用无人机遥感技术可以迅速到达灾区腹地,第一时间了解此处的地质、地貌、环境特点,为救灾工作提供重要的信息。
         4.3城市规划中的应用
         如今城市化水平不断提高,城市建筑工程、市政工程的建设,以及旧城改造、新城建设方面,都需要进行全面细致的测绘测量,以便满足城市长远稳定发展的需要。在这方面,利用无人机遥感技术,可以从更大的区域对城市地形、水文、环境进行精确测量,再利用计算机软件制作可视化的三维模拟图,为城市规划和建设提供重要的信息依据。例如,通过对整个城市乃至周边区域的整体地形、地貌进行测绘,结合当地气候特点,可以对城市的工业区、居住区等进行合理划分,一方面满足城市经济和工业发展的需要,另一方面给市民提供安静、舒适、健康的生活环境。
         4.4信息采集方面的应用
         信息采集是工程测量中非常重要的一个环节,信息采集质量也会影响到工程测量结果的准确性。采用以往的信息采集方法容易造成信息混乱、整体效果不佳、采集方式不合理等问题。
         而通过将无人机遥感技术应用到工程测量中,能够很好地避免上述问题发生。在使用无人机遥感技术进行信息采集时,根据不同的地域特征设置相应的飞行模式,从而准确获取测量区域的地理信息,同时对获取的信息进行自动加密,确保采集的地理信息不会被修改。于此同时,无人机遥感技术还能够自动筛选与分析收集到的地理信息,对和测量结果不相关、没有具体用处的信息进行自动屏蔽与删除,极大地精简了信息数据复杂性,提高了工程测量数据的精确性。在使用无人机遥感技术完成信息采集工作以后,还可以将获取的信息数据转化为计算机立体模型,提高数据信息的可视性,强化工程测量效果。
         4.5在信息处理方面的应用
         无人机遥感技术不仅能够实现数据采集,同时也能够对采集的数据进行分析与处理。在以往工程测量中,获取的数据信息都是通过人工方式进行计算与分析的,可以解决较为简单的工程测量数据,准确性也较高,然而,随着现代工程测量领域的不断发展,测量区域不断扩大,测量复杂性也越来越高,得到的信息数据非常庞大,依旧采用人工方式计算显然不切合实际,而无人机遥感技术则能够很好地完成信息处理工作。例如,在矿山测量中引入无人机遥感技术就显得十分有必要,不仅能够获得准确的测量结果,同时实用性也非常好。随着能源产业的迅速发展,矿山测量工作面临着巨大的挑战,其重中之重的工作是煤炭资源的勘查,将无人机遥感技术应用到矿山测量中可以显著增强测量速度。此外,在无人机遥感技术的支持下,能够迅速将采集到的复杂数据进行分析,实现在较短时间内完成数据处理工作,还能够有效保护矿山生态环境。和传统人工方式处理信息相比,无人机遥感技术拥有更快的速度、更高的准确性。最后,无人机可以在较低高度飞行完成信息采集任务,有助于提高数据信息采集的精确度,增加信息处理的效率,还可以避免信息采集过程对矿山环境产生破坏。
结语
         UAVRS 在测绘领域应用中具有操控性强、精度高、客观影响因素少等优势,借助 UAVRS 获取遥感图像,可以有效满足相关的测量精度要求。未来,UAVRS 技术还会进一步提高POS 系统精度、续航能力、摄影能力,其功能也会更加丰富。
         参考文献
         [1] 祝粲 . 测绘工程测量中无人机遥感技术的应用探究 [J]. 中国科技投资,2019(18):555-556.
         [2] 何晓琳 , 韩海忠 . 论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用 [J]. 城市地理,2017(12):123-124.
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