浅谈测绘工程中无人机遥感技术的运用

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第5期   作者:蒋新虎、冯健
[导读] 无人机遥感技术是运用无线电设备操纵无人驾驶飞行设备,并应用到生产生活中的一种现代化技术。

        蒋新虎、冯健
        新疆维吾尔自治区煤田地质局综合地质勘查队

        摘要:无人机遥感技术是运用无线电设备操纵无人驾驶飞行设备,并应用到生产生活中的一种现代化技术。无人机遥感技术包含无人驾驶飞行器技术、通信技术、传感技术以及定位技术等,能够实时监测我国的自然环境与国土资源,并且能够在第一时间对获取的信息进行智能化处理,有助于提高获取信息的效率。本文对测绘工程中无人机遥感技术的运用进行探讨。
        关键词:测绘工程;无人机遥感技术;优势;流程;运用

        1测绘工程中无人机遥感技术的运用优势
        1.1操作方便、灵活
        在工程测绘中,无人机遥感技术的最大优势在于其操作的灵活性。鉴于无人机的最新发展技术,可以提供远程遥控和自动巡航2种测量方式。其中远程遥控适用于勘查工程面积较小、对数据精度要求较高的场合;而自动巡航适用于一些事先设置了自动巡航路线的智能化大工程项目,控制模式可根据确定的路线完成拍摄。
        1.2数据处理所消耗的费用较少
        通过对无人机进行系统分析可发现其控制结构比较简单,所以造价较低,驾驶员只需要通过遥感系统对无人机进行控制,这样就使得考取无人机的驾驶证比较简单,上岗时间也较短,能快速参与到无人机操作中。在无人机制作过程中通常采用碳纤维复合材料,质量较轻,因此后期的技术保养及维修工作比较便捷,不需要消耗太多的资金投入到无人机的处理中。同时无人机遥感技术是一项创新性的技术,所搭配的影像设备要求比较低且硬件处理的技术配置要求不高,因此数据处理过程中所消耗的资金较少,尤其是与常规航拍飞机的资金消耗相比更少。所以无人机遥感技术在数据处理过程中占据着优势,在测绘工程中得到比较广泛的应用。
        1.3可进行多个角度的影像资源拍摄且分辨率较高
        安装在无人机上的广角摄像头可以提供较大的监视范围,但与大型测绘项目相比仍不能满足其高效和高精度的测绘需求,而无人机与遥感技术的结合可以大大提高监测范围和测绘精度。目前,一些较先进的无人机遥感设备,测绘精度可以达到1m以下,基本可以满足大多数工程测绘的需要。
        2测绘工程中无人遥感技术的应用
        2.1海岸地形测量中无人机遥感技术的应用
        海岸地形信息在资源开发、水产养殖、军事以及基础建设等许多领域得到广泛应用,沿海地形的测绘在促进经济与社会的发展方面发挥着至关重要的作用。为了在保证水产养殖利益的基础上尽可能减少对海洋环境的破坏,养殖业者需要对海水养殖区域进行合理的控制。然而,由于海洋海岸线非常曲折,养殖业者很难在短时间内获得准确的养殖地形相关数据。在这种情况下,养殖业者可以使用无人机的遥感技术拍摄养殖地区域的低速航拍照片,以获得清晰的海水养殖数据。应当指出的是,测绘人员在测绘过程中应注意随时观察周期内的海洋潮汐和天气变化情况,以免无人机遥感技术的测量精度受到潮汐或天气因素的影响[2]。
        2.2突发事件处理中的应用
        无人机遥感技术是借助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,使多种先进技术实现融合,技术人员可在后方开展工程测绘工作。在测绘过程中无人机遥感技术会遇到一些突发事件,如在地震灾害处理中需要借助此项技术进行图像信息的搜集。这是因为在进行突发事件处理过程中不能采用常规的测量方式,常规测量容易消耗更长时间且不能开展实时监控。而通过无人遥感技术的应用可对恶劣的自然环境进行有效的监控,也能在恶劣的自然环境中对灾区情况进行动态化监控和数据监测,在最短时间内进入灾区中对房屋坍塌或公路损坏情况进行有效的评估,给后期的救灾工作提供更好的数据支持。

同时此项技术也在洪涝灾害等救援工作中得到应用,对灾害情况和损失情况进行有效的评估,也能给救援人员提供水位变化及水深信息,借助各项数据分析更好地掌握该地区灾害情况。
        2.3特殊目标的获取
        在测绘过程中,无人机可从拍摄地点开展多个角度的目标拍摄,也能进行多个尺度的影像拍摄,这样能解决因建筑物遮挡所导致的测量问题,进一步提高工程测量的精准性。所以可以使用无人机遥感技术对特殊目标进行自然信息和相关数据的搜集,如军方借助无人遥感技术开展针对性的测绘目标获取。同时也能在地形图制作过程中应用无人机遥感技术,对一些特殊目标进行测量,如对清真寺的详细数据及影像资料进行搜集,获取更加精准的测绘数据信息。通过实践证实借助无人机遥感技术对特殊目标进行数据搜集,可保障资料内容的准确度,为大比例图幅的制作提供更好的技术支持。这样不仅能节省在地形图绘制过程中人力及物力资源的消耗,同时也能减少资金的投入,提高测绘工程的开展质量。
        3无人机遥感技术在测绘中的应用流程
        3.1测绘目标区域的确定
        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。
        3.2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。
        3.3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。另外,无人机获得的数据经过机载微型计算机予以过滤、删除失真数据等初步处理后,还能够缩小传输数据的存储量。
        3.4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。
        4结束语
        综上所述,随着时代的发展,传统的测绘测量技术必将被新的测绘技术所取代。无人机遥感技术具有操作方便灵活、及时反馈信息、处理结果精确、监测范围广等优点,已经被广泛地运用在矿山、城市规划、海岸地形、突发事件处理中测绘工作中。其不但可以获得比较准确、清晰的测绘资料,而且还可以适应各种不同的地形条件,并在其间发挥出重要作用。随着无人机遥感技术的不断发展,还需要更多的工作者和研究者积极掌握无人机新技术的操作方法,从而将其作用充分发挥出来。
        参考文献
        [1]测绘工程测量中无人机遥感技术的应用[J].徐勇,徐小芳,田剑.工程技术研究.2020(08)
        [2]无人机遥感技术在工程测量中的应用[J].李伶.西部资源.2020(06)
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