唐伟雄
桂林市桂图测绘咨询服务有限公司
【摘要】伴随着我国社会经济和科技的快速发展，无人机航拍技术已经广泛应用在多个领域，并推动各行各业工作效率的提升，得到诸多研究者和工作人员的认可。在地质工程测量测绘工作中，无人机航拍技术有其重要的应用价值。本文结合笔者多年的研究与实践，探讨无人机航拍技术在地质工程测量测绘中的实践应用，以供参考。
【关键词】无人机航拍技术;地质工程;测量测绘;实践应用
当前我国社会经济快速发展，在地质工程测量工作中传统的人工测绘技术已很难满足现代化地质工程测量测绘的需求，在这样的形势下，地质工程测量测绘技术必须积极对现有的设备和技术点进行改善。将无人机航拍技术应用在地质工程测量测绘工作中，有其重要价值，具有广阔的应用发展前景。
1.无人机技术及优势分析
无人机技术也可称为无人机遥感技术，其组成部分主要包括无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通讯技术、遥测遥控技术、GPS差分定位技术、遥感应用技术等，这些技术在其他各个行业的应用中已证实其应用价值，在整合下应用于地质工程测量测绘工作，必然将发挥巨大的优势[1]。
无人机航拍技术对比传统以人力为主的测量测绘工作而言，首要优势在于解放了人的劳动力。此外，对比以往的测绘工作采用大型飞机装在设备的工作状态，小型无人机操控过程更为简单，要求更低。在使用大型飞机需向有关部门报备和等待审核等繁复的环节上，无人机因体积较小，携带方便，可节约不少测量测绘的成本，尤其针对一些较为复杂的地形，更是可以减少约束灵活飞行，因此该技术能完成很多大型飞机无法航拍的测绘任务。
2.无人机航拍系统的组成及有关结构分析
无人机航拍技术的系统组成部分主要有遥感信息采集系统和遥感信息处理系统，前者囊括无人机遥感平台、飞行控制系统以及地面监控系统，后者则有遥感相片处理、三维建模系统以及控制三角测量系统。实践发现，遥感信息采集系统在无人机航拍工作过程中，核心任务在于信息的采集，其对应的运行媒介就是无人机飞行控制系统。所以该系统的工作内容是经定位导航达到需要测量的区域后，必须掌握无人机加速度计、陀螺等运行的状态，在传递信息过程中掌握其运行情况，人为指挥使其在制定工作区域中完成任务。而地面监控系统中无人机航拍则利用IMU/GPS技术进行导航的航空摄影，其拍摄的画面会被及时进行传输和调整，那么就要依靠地面监控系统来完成[2]。地面监控系统包含有监测软件、天线、计算机等等，这些设施让地面人员监测航拍情况，经系统间相互及时的信息传递，对信息加以分析处理，这就很大程度上减少了工作量。遥感信息处理系统的核心任务在于采集图像信息，但所采集的初始图像往往是杂乱无章，没有价值的，必须经过图像处理来实现其应用价值，这就要发挥遥感图像处理的功能。具体操作任务包括对图像数据的标注，需应用空中三角测量系统，进行三倍加密后构建三维立体模型，最后生成所需要的核线影像。该系统的另一个版块是三维建模系统，这一系统负责构建影像对应的数字模型，应用建模软件在对原始数据展开分析，获取结果数据，为设计方案的确定提供参考[3]。
另外还有常规无人机航测系统以及非常规无人机航测系统。无人机航测遥感技术集成了遥控、遥感、航空测量于一体，在数据信息快速处理平台上获取技术支持，可对地面进行快速实时的调查与动态监测。无人机平台还搭配有控制系统与传感器飞行器，从机翼的形态上可分为旋翼与固定翼，当前更多使用者喜欢旋翼，因其机身构造特点更便于对飞行姿态进行控制。从其动力系统来划分又可分为燃料型与电动型等等。
惯性导航与飞行控制技术是对整个无人机飞行姿势和配载配置加以管控的重要部分，其含有传感器、惯导以及接收器，涵盖了无人机系统核心技术，可对其进行导航定位，一旦发生危险即可进入着落状态并确保安全降落。非常规无人机航测系统的造器成本更低，但其体积小，造价低，使用方面，对周围环境的要求低，还具有轻能化的优势，可拓展应用在一些军事领域上[4]。
3.无人机航拍技术在地质工程测绘中的应用标准
3.1确定测绘区域与航线
当前使用的很多无人机航行时间均较短，去除飞行器起飞与降落的时间外，通常维持在半小时左右，这也是为了避免发生飞行器能源耗尽而坠机的后果。考虑这种情况需对航拍区域作精确划分，才能更好地安排测量的时间、飞行架次以及具体的航线。通常情况下在特定的面积较大的区域中时，需要进行分阶段地测量，最好能一次航行时间完成航拍任务，以此类推下才更有计划跟进后续的航拍工作。另外在航拍过程中还要以具体的航拍范围来确定路线，以减少因重复航拍而降低工作效率和浪费时间资源的问题。
3.2布置航拍网点和区域控制网
在进行航拍以前需确定具体的区域，则进行设点拍摄，才能确保整个拍摄过程更合理与规范。拍摄点进行布置过程中要以具体拍摄的环境为准，及时作出调整，降低周围事物和环境产生的影响，确保信息处理系统对传回的数据有更精确的分析。期间还要通过构建区域控制网提高测量测绘工作的精确性，结合实际地的测量面积构建相对应的控制网，确保在控制的区域内科设定GPS基准点，用专业的坐标信息加以表述，以便后期进行处理。需要引起注意的是路线计算与坐标点设置非常重要，否则会因设置错误的问题而导致测量测绘工作的进度受到影响。
3.3数据的处理
多年的应用实践证实，无人机航拍技术具备灵活性与准确性的优势，在进行勘察数据信息和处理数据信息的过程中，工作人员必须充分发挥航拍技术的功能作用，应用高度匹配计算设备，DSM自动提取数据，对重叠影响进行处理，从而实现三维地表的绘制。这个过程中要求工作人员必须保障控制数据信息处理的精度，记住对比原始数据与测量数据，及时纠正。
3.4测绘数字地图
工作人员还需将传回的拍摄图像作进一步的处理，即数据分析建模，应用三角测量系统构建三维立体模型，带入数据，获取核线影像，进行图像编辑。结合具体的比例对结果进行对比和确定，为了提高精确度，还要对数字地图的某些细节作进一步的核实，如放大标注检查等，以确保后续工作查验过程中能获取更精准的测量信息，最终形成数字地图。
4.无人机航拍技术在地质工程测量测绘中的具体应用
当前无人机航拍技术已在地质工程测量测绘工作中应用广泛，常见如以下几种情况，比如专用地图绘制工作，在进行地图的绘制以前通过对目标区域进行航拍测量，帮助工作人员获取必须的数据与图像，还有一些大型桥梁、铁路公路工程的修建工作，在项目开展前作必要的地形测绘等。再比如一些矿井和油田的工程工作，或是城市建设、农村建设等等，都离不开航拍测绘的环节。另外伴随我国旅游业等其他行业的快速发展，无人机航拍技术在测量测绘工作中的巨大优势也将发挥更多价值，促进各行各业工作的顺利开展。
5.结束语
综上所述，当前我国社会各行各业快速发展的背景下，离不开先进科学技术的支持，应用无人机航拍技术不但让传统的人工测量测绘工作更简单易行，还能帮助工作人员更快速、更精确地获取数据结果，为后续工作减少各种核对数据的步骤，大大降低了测量数据与实际数据之间的差距，节省时间和人力。总之，在地质工程测量测绘工作中应用无人机航拍技术，在确保准确结果的基础上，投入的成本更少，实现了社会效益与经济效益的双赢。
【参考文献】
[1]陆丽红.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].资源信息与工程,2016,31(4):109-110.
[2]董培,石繁槐.基于小型无人机航拍图像的道路检测方法[J].计算机工程,2015m2(12):36-39.
[3]林仁超.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].城市地理,2017,2(22):126-127.
[4]他光平.无人机遥感数据处理及其精度评定[D].兰州交通大学,2016.