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无人机遥感技术在测绘领域的应用分析

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：贾朋风陈朋飞

[导读] 摘要：目前，随着我国社会经济及科学技术的发展，无人机技术和遥感技术方面的研究也获得了明显的成就。

        连云港市勘察测绘院有限公司江苏省 222300
        摘要：目前，随着我国社会经济及科学技术的发展，无人机技术和遥感技术方面的研究也获得了明显的成就。伴随着我国科学技术的创新，无人机遥感测绘技术在工程测绘中得到了普遍应用，促进了我国工程测绘工作的发展。本文就对无人遥感技术在测绘领域中的应用措施进行探讨。
        关键词：无人机；遥感技术；测绘；应用
        1、对无人遥感技术的思考
        通过对相关学术研究资料进行分析得知，此项技术是借助GPS差分定位、通信技术、无人驾驶及测量遥感等技术的应用提高各项数据的测量效果。通过此项技术的合理运用能对各种空间遥感信息进行测量和处理，如可以通过无人遥感技术对地震灾区的资源进行全面的测量，同时也能对各种自然环境进行测量分析，更可以对国土资源等内容进行充分的测量，最后对各项遥感数据进行建模处理，然后对建模数据进行分析，给测量工作提供更好的支持。无人机是在1917年产生的，当前已在40多个国家中应用，给相关测量工作提供了更好的技术支持。低空遥感是最近几年快速发展的技术，可对地理信息进行有效的获取，通过无人机搭载数码相机的方式开展航空拍摄工作，通过自动导航方式进行低空作业，体现出机动灵活及精准度较高的应用特点。
        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、无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体应用
        3.1地形图测绘
        我国低空无人机遥感技术在应用于大面积地形测绘中取得了相对显著的成效，大量测量案例已经证明了无人机测绘地形图能实现较高的精准度，可以有效满足1：2000地形图测量要求。无人机遥感技术在进行地形图测绘时，通过将获取到了DOM数据加载在大面积地形图测绘中的使用，低空无人机遥感中的摄影测量技术取得了显著的成绩，大量试验已经表明无人机测绘地形图的精度可以满足1：2000地形图的要求。无人机遥感的地形图测绘过程时，将获取的影像数据加载ArcGIS中，并建立起多个图层，之后在将野外采集的道路、建筑物地物特征点详细绘制到ArcGIS中，最终获得更高精确度的矢量化数据结果。因此，无人机遥感技术的应用不仅满足了现代地形图测绘精度、数据要求，还能在一定程度上提高地形图测绘效率，目前被广泛应用到了各类测绘工程地形图测量作业中。

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        3.2低空作业中无人机遥感技术的应用
        无人机遥感技术由于受到无人机机身影响，在一些较高海拔山区、平原地区的恶劣天气下起降有着一定困难。因此，为了更好地发挥出无人机遥感技术测绘能力，可以采取低空航拍方法，从而快速、高效的获取到相关数据资料。目前，我国无人飞艇低空航测系统已经研发成功，并得到了广泛应用。这种无人机遥感技术采用了创新和优化自稳定、自检校功能的低空数码相机系统，并利用特殊设计下的检校软件和相片重叠关系，从而极大降低了轻薄机身变形导致的测量误差。与传统测绘技术相比，这种无人飞艇低空测量技术采用了专业的自动化数据处理软件，在不断提高测量自动化水平基础上，同时改善了影像数据处理分辨度和清晰度。
        3.3矿山测绘中无人机遥感技术的应用
        为了确保矿山能够得以合理开采并尽可能减少对矿山环境的破坏，有必要进行矿山的测绘，通过测绘，能够根据矿山的全貌制定科学的采矿策略。但是，由于矿山环境的复杂性，传统的矿山测绘技术还存在诸多问题，如测量数据不准确、测量周期长等。为了减少人力、物力、财力的浪费，可以将无人机遥感技术引入矿山测绘中，从而可以有效地掌握矿山的地形并将测绘的数据通过无线传输技术传送至研究人员的控制器上。勘测人员不仅可以在不外出的情况下获得准确的矿山数据，而且还可以通过研究传回来的数据为采矿提供支持。
        4、无人机遥感技术在测绘中的应用流程
        4.1测绘目标区域的确定
        要想充分地运用测绘获得的信息，在应用无人机制图前，应先确定某个主题的制图区域，以保证无人机始终在该区域中工作。在确定了测绘目标区域后，相关人员可以通过电子地图将区域比例尺缩至最小，以获得较高的边界精度。为了避免结果中出现空白区域，建议将测绘区域设置成圆形，并提前检查目标区域中是否存障碍物，或存在其他干扰源等影响无人机的飞行。如果发现，将其清除，必要时更改无人机的航线。
        4.2地面控制点选取与飞行线路创建
        在测绘一些规模较大的工程时，由于需要测绘的面积较大，需要从中选择几个测绘点作为重点控制点，从而实现以下功能：（1）应用自动识别技术获得控制点的信息，提升该区域信息的代表性；（2）完成无人相关控制工作；（3）结合控制点的数量规划无人机航测的顺序，从而避免时间浪费，提高数据的真实性。待地面控制点确定后，可以通过串联的方式将它们连接起来组成空中勘测路线，再沿着已经建立起来的飞行路径让无人机自动完成勘测和拍摄等工作。
        4.3影像资料与测绘数据的获取
        无人机通过运用RS技术能够将获得的图像与数据等同步传输至地面控制中心。因为在整个拍摄过程中无人机处于高速飞行状态，假如借助无线技术将图像与数据传输至地面，在此过程中图像容易受到信号的影响，导致分辨率下降。若应用无人机遥感技术，上述问题便迎刃而解。通过调整无人机的拍摄角度和飞行的偏转角度等，能够保证获得高质量的图像。
        4.4传输并处理测绘数据
        由于无人机的在采集机载数据和排列数码数据等均呈现出较强的不规则特点，主要原因为无人机是按照一定角度分飞行的，因此在转弯和俯冲时角度偏差较大，导致拍摄的图像发生重叠，最终获得的图像不清晰甚至变形。通常情况下，无人机搭载的数码相机为自动变焦的相机镜头，因此在实际工作过程中，可以调整变焦的数码相机的参数与焦距。
        5、结语
        综上所述，无人机遥感技术是未来测绘工程测量的主流发展趋势，能够对复杂、繁琐的地理环境进行精准的测量，提升测量操作安全性，保证测绘数据结果准确性，提高测绘工程工作效率，为测绘工程的长远发展打好基础。
        参考文献：
        [1]崔俊伟.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].居业，2019（2）：12.
        [2]张海文.探讨测绘工程测量中无人机遥感技术运用[J].建材与装饰，2019（19）：21.