測繪工程測量中的無人機遙感技術探究

陳 欣

（福建省地質調查研究院，福建 福州 350012）

0 引言

在社會經濟持續發展的大環境下，我國各類工程數量及規模都在不斷擴大，其中用到的現代科技也越來越豐富。在如今的各類工程建設中，測繪、測量工作必不可少，是優化工程設計、提升工程施工質量和安全性的關鍵。而傳統純人工測繪的方式費時費力，在諸如隧道、橋梁這類施工環境復雜的大型工程當中，人工測繪面臨著難度高、危險性大的問題。因此，在測繪工程測量工作中對無人機遙感技術的實踐應用研究，是十分有必要的。

1 無人機遙感技術概述

無人機遙感技術是無人機技術和遙感技術的結合，由技術人員操控無人機飛行器深入復雜環境中的各個位置，利用遙感技術探測和收集相關位置的各類環境數據信息。該技術系統的構成除了無人機飛行器設備以外，還包括數碼傳感器、遙感平臺、數據處理器及導航系統，無人機飛行器通過低空飛行，對相關區域各類環境數據進行采集和實時上傳。無人機遙感技術的數據傳輸具有極高的時效性，上傳的影像資料分辨率高。該技術主要應用于地形勘察、環境監測、資源勘探以及應急救災等領域，尤其在野外工程建設的環境監測方面有極高的應用價值。無人機遙感技術擁有操作簡單、數據信息準確、成本低的特點，具有很好的經濟效益[1]。

在測繪工程測量當中，用到的無人機飛行器類型主要包括多旋翼式、固定翼式、傘翼式、飛艇式以及無人直升機等。這些不同類型的無人機主要應用于不同的測繪環境和需求，技術工程師通過靈活的使用，可以很大程度上提高測繪工程測量精準度、全面性，為后續工程的設計建設打下可靠的基礎。

2 在測繪工程測量中使用無人機遙感技術的優勢和意義

2.1 測量效率高

無人機遙感技術用于收集環境信息數據的是無人機飛行器，隨著如今微型無人機技術不斷提升，無人機飛行器的飛行速度越來越快。加上無人機飛行器越來越強的環境適應能力，其可以在多種環境條件下快速測量、收集并上傳數據[2]。另外，無人機可以在較大的范圍內靈活采用不同的飛行高度，對多個測量點進行同步測量。當然，這種靈活性也表現在其應對各類突發狀況和環境變化情況方面，兼顧了測量效率和質量。

2.2 測量尺度大

在測繪工程測量工作開展期間，很對不同的測繪范圍選取的方法有所不同，同時檢測結果也有所差異。通常情況下，測繪范圍越大，傳統測量技術的測量結果準確性越差。尤其是如今我國工程建設規模不斷擴大，很多工程都位于環境復雜的野外，測繪面積更是越來越大，傳統測量技術無法很好的保證準確性。而無人機遙感技術可以借助無人機到達人員無法達到的位置，并且從多個角度測量收集環境數據。而無人機遙感技術的靈活性也意味著可以在較大的測繪范圍內按照需求分區域測量，得出更完整、更詳細的數據。

2.3 信息處理高效

傳統的測繪工程測量技術，在收集到各類環境信息數據之后，還需要通過人工分析，或是人工錄入計算機分析的方式進行使用，效率極低。在如今工程建設進度要求越來越高的情況下，現在傳統方式的弊端不斷被擴大。無人機遙感技術在檢測到所需數據之后會實時上傳，而另一端技術人員可以利用成熟的計算機軟件系統對這些數據進行處理，再按照使用要求進行分析。顯然，實時性更強、同步性更佳的無人機遙感技術對信息處理的效率更高[3]。

2.4 系統兼容性和適用性好

傳統的測繪工程測量技術在系統本身的兼容性方面存在一定的局限性，尤其是技術人員在獲取環境數據信息之后還需要進行數據整理、轉化，才能進行分析和使用，效率較低。而無人機遙感技術系統可以與多種環境勘測、工程應用系統兼容，免去了大量復雜的中間環節。從實際使用的角度來講，傳統測量技術對檢測環境和對象有較高的要求，很多復雜的環境當中甚至無法有效完成測量工作。而無人機遙感技術利用無人機技術的靈活性，以及遙感技術的高覆蓋性，可以適配多種檢測環境，進而滿足當今大量野外測繪項目的檢測需求。

3 測繪工程測量中無人機遙感技術的應用要點

3.1 在惡劣環境條件下進行測量

我國目前各個地區的建設工作正在如火如荼地開展著，大量大型工程項目提上日程，而工程前期勘測階段十分重要。往往這些大型工程初期勘測階段面臨的環境是十分復雜的，主要表現在氣候不穩定、地勢起伏大、環境復雜等，同時測繪人員還面臨著生態保護政策的限制。針對復雜的測繪環境，利用無人機遙感技術，可以將無人機送至人員無法到達的位置，從空中對各個位置進行精確測量[4]。在使用中，技術人員要對無人機進行靈活操控，利用無人機攝像頭監測到的實時畫面，規避可能對無人機產生干擾的環境因素，再利用實時視頻以及無人機上的傳感器收集各類環境數據。另外需要注意的是，采用無人機遙感技術時，要大體明確相關地區環境特點，基于對無人機設備性能、抗干擾能力以及環境適應力的了解，做好測繪計劃，更好的完成測繪工作。

3.2 在突發事件中進行測量

我國各地地質條件和氣候環境都十分復雜，地震、泥石流、山體滑坡等自然災害嚴重威脅人們的生命財產安全。為此，針對應對突發事件的測繪工程測量工作十分重要。一方面，利用無人機遙感技術，可以對地質活動頻繁、氣候不穩定的地區進行多次測量，繪制當地地形變化趨勢圖，便于對可能發生的自然災害進行預測。同時，可以及時發現地質結構隱患，便于相關防災救災部門做好充分的準備。另一方面，在自然災害發生之后，利用無人機遙感技術可以迅速到達災區腹地，第一時間了解此處的地質、地貌、環境特點，為救災工作提供重要的信息。

3.3 城市規劃中的應用

如今城市化水平不斷提高，城市建筑工程、市政工程的建設，以及舊城改造、新城建設方面，都需要進行全面細致的測繪測量，以便滿足城市長遠穩定發展的需要。在這方面，利用無人機遙感技術，可以從更大的區域對城市地形、水文、環境進行精確測量，再利用計算機軟件制作可視化的三維模擬圖，為城市規劃和建設提供重要的信息依據[5]。例如，通過對整個城市乃至周邊區域的整體地形、地貌進行測繪，結合當地氣候特點，可以對城市的工業區、居住區等進行合理劃分，一方面滿足城市經濟和工業發展的需要，另一方面給市民提供安靜、舒適、健康的生活環境。

4 結束語

綜上所述，隨著如今社會經濟的不斷加快，各類工程建設數量、規模都在不斷提升，測繪工程測量工作擔當重任。在傳統測繪測量技術局限性越來越大的情況下，新興的無人機遙感技術憑借高效性、靈活性、全面性和準確性等特點，在各種環境的測繪工程測量工作中大放異彩。為此，相關企業和技術人員應當深入研究無人機遙感技術，通過在各種測繪環境下靈活使用該技術，提高測量數據信息精準性和價值，為工程建設、城市規劃建設、防災救災等領域做出重要的貢獻。