低空無人機在測繪中的應用探索

方家德

（汕尾市國土局測繪隊，廣東 汕尾 516600）

1 低空無人機在測繪中應用的現(xiàn)狀與意義

相比于西方發(fā)達國家，我國的低空無人機技術(shù)起步較晚，發(fā)展也相對較慢。近年來，隨著國家對于這方面的重視以及研究的逐漸深入，將低空無人機技術(shù)與航測系統(tǒng)進行有機地結(jié)合，并取得了很大程度上的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了無人駕駛飛機對地面情況的遙感拍攝?，F(xiàn)階段低空無人機技術(shù)不僅可以對地貌情況進行多維度、多效果的拍攝，同時，還能夠有效結(jié)合計算機技術(shù)，對所拍攝的圖像進行進一步的處理，具有很強的精準性與靈活性。隨著近幾年的發(fā)展，我國關(guān)于低空無人機航測系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，且同時具備安全性、可靠性、精準性等優(yōu)點。同時，在不斷發(fā)展完善的過程中，圖片影像的清晰程度逐漸提高、精準度與操作便捷性也有所提升。

低空無人機在測繪工作中的應用有著十分重要的作用與意義。首先，低空無人機技術(shù)的應用滿足了測繪行業(yè)的發(fā)展需要，解決了傳統(tǒng)測繪方法所遇到的難題，對測繪行業(yè)的服務質(zhì)量進行了很大程度的提升，在這樣的發(fā)展形勢下也必然會對我國實現(xiàn)數(shù)字化城市建設(shè)提供助力；其次，低空無人機技術(shù)與航測遙感系統(tǒng)有機結(jié)合，使其在應用的過程中更具靈活性，不僅工作效率得到了合理有效地提升，同時精確度也更高，對我國測繪行業(yè)的發(fā)展起到了十分重要的作用。除此之外，相關(guān)部門對于低空無人機技術(shù)在測繪工作中的應用也日益重視，對其的研究也日益深入，相信在不斷地發(fā)展與完善之下，必然會建立起一套能夠滿足更多測繪需求的完善服務系統(tǒng)。

2 低空無人機在測繪中的應用優(yōu)勢分析

2.1 更強的靈活性與適用性

一般情況下，在現(xiàn)代化的地質(zhì)測繪工作之中，會借助現(xiàn)代科技技術(shù)，無人機與大型飛機都屬于這個范疇。大型飛機需要專業(yè)人員操作，最為直接地完成測繪工作，具有較強的目的性，但是在靈活性方面存在著一定的欠缺。相比于大型飛機，無人機則很好地規(guī)避了此項不足，不僅具備更高的靈活性，同時在適用性方面也發(fā)揮了更大的優(yōu)勢。低空無人機與計算機網(wǎng)絡(luò)進行有效的連接，無人機所拍攝的畫面能夠?qū)崟r傳輸給測繪技術(shù)人員，技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求做出及時反應。除此之外，相比大型飛機，低空無人機體積較小，重量較輕，在飛行過程中更易控制，對于飛行的外部環(huán)境要求也更低，這一點在起飛與降落上表現(xiàn)得尤為突出。不同于大型飛機，低空無人機在飛行的過程之中速度相對緩慢，可以更為清晰的拍攝地質(zhì)圖像，尤其是在山脈與森林這種地質(zhì)環(huán)境下，即使面對復雜程度較高的地勢環(huán)境，低空無人機也可以有效應對。因此，低空無人機具有很強的靈活性與適用性。

2.2 測繪工作的工作效率得到提升

低空無人機在測繪作業(yè)中靈活性高，測繪人員可以結(jié)合實際需求對地質(zhì)環(huán)境進行實時獲取，且有著很高的準確度。低空無人機技術(shù)在測繪工作中的應用范圍十分廣泛，它不僅可以對地質(zhì)與環(huán)境情況進行勘探，同時，能夠應用于自然災害的航拍之中。如果這些工作全部都由工作人員去完成的話，一方面工作人員的生命安全得不到保障，另一方面工作效率也會很低，數(shù)據(jù)信息的時效性得不到有效的保證。如果將低空無人機技術(shù)應用于測繪工作中，工作效率將會得到很大程度的提升。例如對于森林火災的記錄中，通過低空無人機技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用，工作人員便可以快速準確地獲取現(xiàn)場圖片，并通過這些數(shù)據(jù)進一步了解到森林火災的燃燒面積與撲救情況，并結(jié)合實際情況作出科學合理的調(diào)配，提高撲救計劃的可行性與合理性。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸與處理速度快

對于低空無人機而言，其分辨率較高，一般情況下能夠達到0.1～0.5 m的范圍之內(nèi)，在這方面較之于大型飛機與衛(wèi)星影像發(fā)揮出了更大的優(yōu)勢。低空無人機上搭載了航攝遙感技術(shù)，在這一技術(shù)環(huán)境之下，對于數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理將變得更為迅速，因此被廣泛應用于測繪領(lǐng)域當中。例如在一些山地區(qū)域，由于地理相對較差，地質(zhì)環(huán)境復雜程度也更高，采用傳統(tǒng)的航空攝影方式并不能獲得良好的測繪效果，且所花費的時間也會很多。但是如果利用低空無人機技術(shù)進行測繪，不僅可以有效地完成測繪工作并做好有效的數(shù)據(jù)采集與處理，同時，在時間消耗上也發(fā)揮了更大的優(yōu)勢。

2.4 先進的技術(shù)水平

隨著我國科學技術(shù)水平的發(fā)展以及測繪行業(yè)的不斷完善，目前，我國的低空無人機技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。當前情況下，我國的低空無人機已經(jīng)先后搭載了航攝遙感技術(shù)、導航控制系統(tǒng)以及定點曝光攝影技術(shù)，這三種先進技術(shù)有機地結(jié)合在一起，再加之高精度相機與地理掃描儀等先進設(shè)備，使得低空無人機在測繪工作中的數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理更為迅速，精度也更高。可以說，現(xiàn)階段的低空無人機技術(shù)已經(jīng)能夠適應測繪行業(yè)的發(fā)展并滿足大部分測繪工作的需求。

3 低空無人機在測繪中的實際應用

A市地鐵規(guī)劃項目，需要采用無人機航拍技術(shù)，對規(guī)劃線路的區(qū)域地勢以及地形地貌進行航攝，并采集相關(guān)數(shù)據(jù)為項目規(guī)劃提供數(shù)據(jù)參考。像控點的布設(shè)測量主要如下：在平面像控點的布設(shè)過程中，主要采用了區(qū)域網(wǎng)進行布設(shè)。在此基礎(chǔ)之上，充分結(jié)合了航攝資料條件，同時，充分考慮了成圖的精度要求與系統(tǒng)誤差，合理規(guī)劃了區(qū)域網(wǎng)的大小以及控制點之間的跨度。在本次航攝中一共采用了四條基線，將兩條航線作為一對平高點，在航攝區(qū)的邊緣位置以及兩條航線的重疊位置需要布置四個控制點。像控點布設(shè)測量完成之后，進行空中三角測量，在測量的過程中，采用了PixeGrid自動空中三角測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)模型如下：

式中：

Δ主要為平面位置較差；

ΔZ為高程較差；

m像為像片比例尺分母；

fk為航攝儀的焦距；

b則為像片基線長度。

在本次的空中三角測量中，按照1：1 000的比例精度進行拍攝，成像中部分居民房屋出現(xiàn)陰影部分，且相對密集?；谶@一方面的考慮，將平面誤差精度以及高程中誤差精度分別放寬0.5倍和0.75倍。航攝完成之后，將本次航攝采集獲取到的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并以此系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行合理有效地匹配與智能化處理，最終獲得三維DSM點云數(shù)據(jù)。然后再針對這一三維DSM點云數(shù)據(jù)進行分類處理，并在此基礎(chǔ)之上對干擾數(shù)據(jù)進行科學排除，獲得DTM點云，內(nèi)插獲取規(guī)則格網(wǎng)的DEM成果。

4 結(jié)語

針對低空無人機在測繪中的應用進行研究與分析。首先，對低空無人機在測繪中應用的現(xiàn)狀與意義進行了一定程度的闡述，然后在此基礎(chǔ)上從更強的靈活性與適用性、測繪工作的工作效率得到提升、數(shù)據(jù)傳輸與處理速度快以及先進的技術(shù)水平四個方面分析了低空無人機在測繪中的應用優(yōu)勢。最后，結(jié)合實際項目，分析了低空無人機在測繪中的實際應用。

綜上所述，低空無人機技術(shù)憑借著自身的優(yōu)勢，在測繪行業(yè)中發(fā)揮了十分重要的作用。同時，隨著時代的發(fā)展，低空無人機技術(shù)還會不斷發(fā)展與完善，未來在測繪行業(yè)中的應用范圍將更為廣泛。