淺析無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

王惠茹

山東省地質(zhì)測繪院 山東 濟(jì)南 250002

1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)概述

無人機(jī)遙感測繪技術(shù)主要是利用無線電設(shè)備控制無人飛機(jī)來實(shí)現(xiàn)對工程地質(zhì)、地形等各種數(shù)據(jù)資料的收集、處理及整合工作，極大提高了數(shù)據(jù)信息獲取的效率及準(zhǔn)確性。同時，無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，可以利用無人飛機(jī)和分辨率很高的攝像設(shè)備，再加上GPS的準(zhǔn)確定位及導(dǎo)航，只需要很少的人工就可以完成相應(yīng)的工程測繪工作，這與傳統(tǒng)工程測繪技術(shù)相比，在很大程度上降低人工及技術(shù)成本，并且操作起來也更加的簡便，有效的提高了相關(guān)數(shù)據(jù)采集成像的清晰度及信息維護(hù)管理的工作水平。

2 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 無人機(jī)遙感技術(shù)測繪速度更快且更高效

無人機(jī)可以根據(jù)指令很快到達(dá)目標(biāo)測繪區(qū)域，并開始大范圍的測繪工作。同時，每臺無人飛機(jī)通常每日可以完成200-320km2的測繪工作，測繪工作效率很高。另外，利用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)不僅可以有效完成測繪任務(wù)，而且也能獲取目標(biāo)測繪區(qū)域的清晰圖像，從而幫助技術(shù)人員更加全面的掌握目標(biāo)測繪區(qū)域的情況。無人機(jī)遙感測繪技術(shù)模擬如下圖所示。

圖1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)模擬圖

2.2 遙感監(jiān)測大尺度、宏觀性

應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行工程測繪時，無人機(jī)會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的高度完成不同范圍的測繪任務(wù)，比如，無人機(jī)既可以高空飛行完成大范圍測繪；也可以低空飛行完成小范圍的精確測繪。若工程測繪工作規(guī)模大，也可以安排多架無人機(jī)同時開展超大范圍的測繪工作。利用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的奪冠普分析功能可以準(zhǔn)確獲得大面積的測繪數(shù)據(jù)，有效的確保了工程測繪工作的效率及效果。

3 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.1 測繪影像資料的獲取

應(yīng)用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)進(jìn)行工程測繪任務(wù)時，通常會在無人機(jī)上安設(shè)輕質(zhì)光學(xué)相機(jī)、激光掃描儀或高分辨率的CCD數(shù)碼相機(jī)等拍攝設(shè)備，以確保測繪影像數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確。同時，利用無人飛機(jī)中的衛(wèi)星計算機(jī)處理系統(tǒng)也能完成影像資料的初步加工及處理工作。另外，因為無人機(jī)飛行過程中旋偏角度比較大，但是幅度較小，所以技術(shù)人員利用無人機(jī)完成三角技術(shù)拍攝，有效的避免了拍攝中出現(xiàn)遺漏。而且無人機(jī)測繪過程中，光延遲拍攝補(bǔ)償、飛行姿態(tài)調(diào)整等技術(shù)也是比較常用的測繪拍攝技術(shù)。

3.2 進(jìn)行測繪數(shù)據(jù)的采集

應(yīng)用無人機(jī)遙感技術(shù)測繪采集數(shù)據(jù)的過程中，也可以依據(jù)主體不同，選擇手動采集或自動采集。手動采集指的是利用計算機(jī)遠(yuǎn)程控制無人機(jī)，并結(jié)合現(xiàn)實(shí)測繪工作需要完成相應(yīng)的拍攝任務(wù)，為工程測繪提供所需的數(shù)據(jù)資料。自動采集指的是無人機(jī)遙感系統(tǒng)內(nèi)的一種自動加密保護(hù)功能，即無人機(jī)采集影像資料過程中暫時儲存好采集到的影像資料，并實(shí)時加密處理以確保影像資料的安全，而后技術(shù)人員可以通過輸入相應(yīng)密碼獲取影像資料。同時，應(yīng)用無人機(jī)遙感測繪技術(shù)采集數(shù)據(jù)資料的工作中，技術(shù)人員可以把自動采集和手段采集結(jié)合在一起使用，及時清理掉不達(dá)要求的數(shù)據(jù)資料，有效的確保了測繪信息的精確性。

3.3 無人機(jī)拍攝數(shù)據(jù)的處理

無人機(jī)遙感測繪技術(shù)和傳統(tǒng)人工處理數(shù)據(jù)技術(shù)相比有著明顯的優(yōu)勢，不僅數(shù)據(jù)處理效率更高，而且質(zhì)量也更好。但是無人機(jī)的旋偏角及俯仰角更大，會使得獲得的影像堆疊度對比也更大，易導(dǎo)致影像變形。因此，無人機(jī)上通常都會安裝有變焦功能的數(shù)碼相機(jī)，并在使用前都會標(biāo)定好鏡頭角度，然后通過對標(biāo)定結(jié)果的分析，找出不同焦段上的相機(jī)內(nèi)參數(shù)和畸變參數(shù)與焦距之間的聯(lián)系，然后獲取標(biāo)膠相機(jī)快速標(biāo)定和畸變改正的方法，極大的提升了無人機(jī)的數(shù)據(jù)處理效率。

3.4 低空作業(yè)中無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用

無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在拍攝條件不好或者是視線較差的區(qū)域開展測繪任務(wù)時有著明顯的優(yōu)勢，既可保證影像資料獲取的高效性，也可確保資料的精確性。因此，目前無人機(jī)遙感測繪技術(shù)除了應(yīng)用在特殊地形的工程測繪工作中外，也在城市規(guī)劃建設(shè)、緊急事故救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。而且目前比較先進(jìn)的無人飛艇低空航測系統(tǒng)”可以通過創(chuàng)新自檢校、自穩(wěn)定功能的組合特寬角低空數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)，并利用檢校軟件和進(jìn)行特殊設(shè)計設(shè)計的像片重疊關(guān)系，對誤差進(jìn)行有效的糾正。這一系統(tǒng)中也有效應(yīng)用了邊緣視場補(bǔ)償相機(jī)角度偏旋來增強(qiáng)了影像拍攝的精確度。同時該系統(tǒng)有著很高的自動化水平，并且通過相應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件可以極大提高影像資料的清晰度。

4 總結(jié)

綜上，鑒于無人機(jī)遙感測繪技術(shù)隨著科技的發(fā)展越來越成熟，并且在實(shí)際應(yīng)用中既能有效的提高工程測繪的工作效率及效果，也能確保測繪信息的全面性及精確性，所以相關(guān)技術(shù)人員必須要加大無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用及研究，積極創(chuàng)新，提高無人技術(shù)遙感測繪技術(shù)水平，推動工程測繪行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)健發(fā)展。