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测绘工程测量中无人机遥感技术的应用张真真

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张真真赵勇

[导读] 摘要：科学技术的发展使得无人机遥感技术在测绘工程测量中具有广泛的应用空间。

        潍坊市勘察测绘研究院山东省潍坊 260000
        摘要：科学技术的发展使得无人机遥感技术在测绘工程测量中具有广泛的应用空间。无人机遥感技术是新型的科学技术，可实现对地理信息的自动化、智能化采集和处理，在保证精度的同时提高测绘工程作业效率。与传统测绘技术相比，具有监测效率高、信息处理快、兼容性强等优势，对我国测绘事业的现代化、信息化发展有着重要意义。因此，本文对无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用现状进行分析，提出技术应用建议，希望可以深入挖掘技术潜在应用价值，全面提高测绘工程测量质量。
        关键词：测绘工程测量；无人机遥感技术；应用建议
        一、无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用优势
        1.监测效率高
        与传统测量技术比，无人机遥感技术是以无人机作为飞行器，通过计算机程序对飞行器进行远程遥控指挥的测绘技术，将无人机作为空中遥感平台，凭借无人机优异的机动性，在短时间内完成测绘工程测区监测作业，对一定范围内分布的各处监测目标同时开展定点监测作业，实际监测效率远超过传统测绘测量技术。
        2.监测尺度大
        在传统工程测量模式中，受到技术限制，往往面临着测绘范围固定、监测效果差的问题。在测量过程中，很难对实时测绘范围进行变更调整，而在测绘范围越大时、所取得监测效果越差，监测目标情况模糊。应用无人机遥感技术时，由于技术具有测量范围可控性特征，工作人员可以根据实际测量需求，对无人机遥感监测尺度进行伸缩调整，既可以对工程测区开展大范围测量作业，也可对少数测量目标进行精确测量，获取清晰的目标区域实际情况。
        3.信息处理速度快
        在无人机遥感系统中，所配置遥感传感器具有数字化、尺寸量大等特征，且系统具有高超的数据采集、处理分析能力。在系统运行过程中，既可以将所拍摄图像资料、采集的测量数据在机载遥控设备中进行储存，也可以持续将测量数据传输至测绘系统进行快速处理，在短时间内替代或辅助人工完成姿态数据扫描、图像辐射校正、影像自动识别等信息处理工作。
        4.兼容性强
        在测绘工程中，如若采取单一测量技术，会受到技术局限性影响，难以保证工程测量结果的准确性。而在应用无人机遥感技术时，由于技术具有良好的兼容性，可以组合运用其他测量技术，或是在无人机遥感系统中接入各类处理软件，如快速拼接软件、影像自动识别软件。因此，在实际应用过程中，无人机遥感技术的使用功能较为完善。
        二、无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体应用
        1.困难复杂地区测绘测量
        各项测绘测量技术均存在应用局限性，如若工程情况不满足技术应用条件，将会对测量效果造成影响。以传统航空摄影技术为例，如若工程测区地势较为复杂、或是云层较低，很难取得良好的技术应用效果。简单来讲，则是测量结果准确性受到地理环境、气候条件等因素的干扰影响。而在应用无人机遥感技术时，可以通过调整无人机飞行姿态、飞行高度、伸缩测量尺寸，使其具备良好应急能力，来有效减小复杂地理环境与气候条件对测量精度造成的影响。同时，在测绘工程存在测量限制时，也可应用这项技术。例如，在我国伊犁州霍尔果斯测区中，由于临近边境线，如若采取传统航空摄影技术、配置有人飞行器，易出现跨越边境线问题。而对无人机遥感技术的应用，可以提前划定航线、在国境线内采集相关影像数据、完成测量任务。

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        2.信息采集及处理
        在应用无人机遥感技术时，系统将基于程序运行准则，通过飞行器所搭载的小型数字相机、激光扫描仪、合成孔径雷达等设备，自动对所采集测量数据、所拍摄影像图像进行扫描分析，根据不同测量数据之间的关联系进行分类储存，无需工作人员实时下达大量的控制指令。同时，通过在无人机遥感系统接入快速拼接、影像自动识别等软件，工作人员仅需向软件中下达特定控制指令，即可自动开展数据后期处理工作，对测量数据进行交互式处理，满足测绘系统的建模需求。与传统测量技术相比，从数据采集、处理方向来看，无人机遥感技术应用价值体现为，有效解决测量数据杂乱无章问题、减小数据转换过程中产生的误差、保证测量数据的时效性、提高工程测量效率。
        3.影像资料拍摄及低空飞行
        在应用传统航空摄影技术时，受到飞行器姿态、飞行器振动因素影响，机载数字相机、光学相机很难稳定保持在最佳角度，拍摄幅度较差，易形成拍摄漏洞，最终所拍摄影像资料的实际价值有所不足。为解决这一问题，可选择应用无人机遥感技术，工作人员通过遥感传感器远程对无人机飞行姿态、数字相机与光学相机的拍摄角度进行修正处理，降低拍摄漏洞等问题的出现率。根据技术在低空飞行方向的应用情况来看，工作人员可根据测区环境情况将无人机切换至低空飞行模式，凭借无人机良好的机动性来躲避各处障碍物、绕过低空云层，在保证拍摄安全性的基础上，快速完成工程测量任务、提高测量精度。
        4.应急测绘
        由于无人机遥感技术具有机动、快速、适用范围广的特征，可以在短时间内完成测绘工程测量任务。因此，这项技术不但在国土资源、自然环境测绘工程中得到广泛应用，在应急测绘领域也展露出广阔的应用前景，可以有效应对各类突发自然灾害，为突发事故的调查、处理工作快速提供测区地图、相关测量信息，这也是我国突发事件应急体系的重要构成部分。例如，在2015年我国南京市扬子石化厂爆炸事故中，选择运用无人机遥感技术对爆炸现场进行测量，在短时间内获取爆炸区影像资料，将具体爆炸点锁定为炼油厂乙二醇T-430精制塔区域。
        三、无人机遥感技术的应用建议
        1.优化控制方式
        现阶段，在部分测绘工程中，企业虽然选择应用无人机遥感技术，但由于所配置飞行器、遥感传感器等设备型号较为老旧、或是使用年限较长，在实际测量过程中，很难取得预期技术效果，所拍摄影像图像精度较低。因此，为保证无人机遥感技术质量，必须提高飞行器、遥感传感器等设备的更新换代频率，定期开展设备维护保养与检修工作，以此来提高设备测量精度、延长设备实际使用寿命。同时，对控制方式进行优化完善，对升级无人机遥感控制系统、调整系统软硬件配置结构、更换新型遥感传感器。
        2.改善无人机的抗风与起降性能
        测绘工程中测区现场环境较为复杂，虽然无人机具有良好的机动性，可以开展低空飞行等一系列操作，理论层面上满足测绘工程测量需求。但从技术实际应用角度来看，如若测区现场地理环境过于恶劣、未分布平坦地势时，将不具备无人机起降条件，这对无人机遥感技术的应用、推广造成了限制。因此，需要加强对无人机遥感技术的研发力度，有效解决无人机复杂地区起降问题。例如，可选择组合运用快速发射技术，采取弹射起飞方式，构建无人机弹射架系统，在弹射架内部缠绕橡皮筋等材料，将无人机机翼与弹射架锁紧。在后续无人机起飞环节，工作人员可根据实际情况来调节弹射架起飞仰角，解开缠绕的橡皮筋，无人机在弹射过程中，打开机翼与弹射架的锁紧装置。如此，无人机即可做到原地弹射起飞，有效解决无人机滑跑起飞对场地要求过高的问题。
        结语：综上所述，在测绘工程测量领域中，无人机遥感技术具有极为显著的应用优势，可以有效应对复杂地理环境与气候条件、快速完成测量任务、保证测量结果真实准确。因此，必须提高加强无人机遥感技术应用力度，科学制定技术方案，充分发挥技术优势来完成测绘任务，突破传统测绘测量技术屏障。
        参考文献：
        [1]潜军伟，毛铭祺，江一帆.浅谈无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].世界有色金属，2018（22）.
        [2]郭宁.关于测绘工程测量中无人机遥感技术的运用[J].华北自然资源，2019（06）.
        [3]赵天毅.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用探究[J].科技经济导刊，2020，28（02）.