無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪保障及城市測(cè)繪工作中的作用

王婷

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧沈陽(yáng) 110032）

當(dāng)自然災(zāi)害及其他緊急情況發(fā)生時(shí)，通訊中斷，道路交通阻斷，常規(guī)的應(yīng)急措施很難迅速有效地完成突發(fā)狀況監(jiān)測(cè)、應(yīng)急測(cè)繪工作。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，為自然災(zāi)害及其他緊急情況的應(yīng)急救援提供了有力保障。無(wú)人機(jī)以其靈活性高、操作方便、風(fēng)險(xiǎn)較小等優(yōu)點(diǎn)，搭載激光雷達(dá)或傳感器，快速獲取時(shí)效性強(qiáng)、分辨率高的遙感影像數(shù)據(jù)，為及時(shí)開(kāi)展應(yīng)急保障工作、準(zhǔn)確定位受災(zāi)救援位置、了解實(shí)地情況，提供真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，被應(yīng)急測(cè)繪保障、災(zāi)情評(píng)估、城市測(cè)繪等許多領(lǐng)域所應(yīng)用。

應(yīng)急保障工作前需要先調(diào)查災(zāi)區(qū)受災(zāi)范圍及受災(zāi)程度等，傳統(tǒng)的應(yīng)急方法一般采用人工測(cè)量，人工測(cè)量不僅效率低而且受限性大，復(fù)雜場(chǎng)地難以作業(yè)，增加作業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)，迅速采集受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)會(huì)非常困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)急保障，而且高空定點(diǎn)觀測(cè)是人工測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)用無(wú)人機(jī)在上空進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，可以不被地面環(huán)境干擾而獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為全面開(kāi)展應(yīng)急搶險(xiǎn)工作提供決策訊息。同時(shí)降低了應(yīng)急測(cè)量作業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)，相較于人工救援工作的開(kāi)展，作業(yè)效率大大提高。

一、無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)

無(wú)人機(jī)技術(shù)的研發(fā)，解決了地質(zhì)勘察、應(yīng)急測(cè)繪、農(nóng)業(yè)保障等許多領(lǐng)域的問(wèn)題，無(wú)論是在高樓聳立、街路地形復(fù)雜的城市測(cè)繪，還是自然災(zāi)害導(dǎo)致道路交通阻斷的應(yīng)急搶險(xiǎn)測(cè)繪工作，應(yīng)用無(wú)人機(jī)無(wú)疑是解決了城市測(cè)繪及應(yīng)急保障的大問(wèn)題，使得測(cè)繪工作“精準(zhǔn)化”、“高效化”，因此對(duì)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)在城市應(yīng)急測(cè)繪保障中的作用進(jìn)行分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.使用現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)在應(yīng)急測(cè)繪保障中的地位，處于衛(wèi)星測(cè)繪與人工測(cè)繪之間，衛(wèi)星測(cè)繪的成本較高，無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量相比較衛(wèi)星測(cè)繪而言有成本上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也突破了復(fù)雜地勢(shì)環(huán)境下人工測(cè)繪的觀測(cè)障礙。我國(guó)在無(wú)人機(jī)制造方面是強(qiáng)國(guó)，運(yùn)用大量國(guó)內(nèi)外、各業(yè)界應(yīng)用的寶貴經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)出一些馳名中外的無(wú)人機(jī)品牌。目前已經(jīng)通過(guò)區(qū)域和品牌的優(yōu)勢(shì)，將無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于城市觀測(cè)和應(yīng)急保障系統(tǒng)的建設(shè)工作中，完成了無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量在城市測(cè)繪及應(yīng)急保障工作中的初步應(yīng)用。

2.技術(shù)特點(diǎn)

（1）測(cè)繪成本較低

目前無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量的飛行高度一般在距離地面500~1000米之間，與衛(wèi)星遙感和航空拍攝相比較，飛行高度會(huì)低一些，那么所呈現(xiàn)的拍攝效果和測(cè)繪精度就會(huì)更高一些，目前無(wú)人機(jī)低空航拍的影像分辨率是0.1~0.5米，這個(gè)分辨率的影像數(shù)據(jù)是能夠達(dá)到當(dāng)前城市應(yīng)急測(cè)繪的要求，同時(shí)相比較于衛(wèi)星遙感和航空拍攝，達(dá)到同樣精度標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，測(cè)繪成本會(huì)低很多，而且無(wú)人機(jī)及其所搭載的激光雷達(dá)或傳感器等測(cè)繪系統(tǒng)，維修養(yǎng)護(hù)的成本比衛(wèi)星遙感和飛機(jī)航空拍攝的成本要低。操作無(wú)人機(jī)的人員需要持證上崗，操作人員的培訓(xùn)及考取資格所發(fā)生的費(fèi)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于衛(wèi)星遙感操作和飛機(jī)操作人員的成本費(fèi)用。

（2）工作效率較高

相比較衛(wèi)星遙感和飛機(jī)航空拍攝，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量獲取數(shù)據(jù)的工作效率會(huì)高一些。首先，目前衛(wèi)星遙感測(cè)繪和航空拍攝會(huì)受云層遮擋情況的干擾，在云層比較厚的時(shí)間段是沒(méi)有辦法進(jìn)行測(cè)繪的，而低空無(wú)人機(jī)獲取數(shù)據(jù)不受云層厚度的影響，可以保障測(cè)繪工作的正常進(jìn)行。其次，飛機(jī)航空拍攝受到起飛的地點(diǎn)和空中管制等因素的影響，空中拍攝的時(shí)間是有限的，拍攝時(shí)間不長(zhǎng)，而無(wú)人機(jī)不受其他因素干擾，只要備用電力充足，就可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷測(cè)繪工作，獲取更多影像數(shù)據(jù)信息。

（3）安全性和靈活性更高

每年無(wú)人機(jī)操作人員都要進(jìn)行無(wú)人機(jī)操作資格考取及相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，無(wú)人機(jī)由人工進(jìn)行操作，操作人員和測(cè)繪區(qū)域范圍的安全性很高，目前無(wú)人機(jī)普遍都具有穩(wěn)定性高、自動(dòng)回落、斷電降落等特性，在天氣條件惡劣的情況下也不會(huì)受天氣原因而影響攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。而且在無(wú)人機(jī)拍攝測(cè)繪的過(guò)程中，出現(xiàn)超出遙控界線，遙控設(shè)備斷電等意外情況，無(wú)人機(jī)也會(huì)完成自動(dòng)降落以及回落至起飛地點(diǎn)的操作，保證無(wú)人機(jī)不受遙控設(shè)備斷電而摔落損毀，保證測(cè)繪任務(wù)范圍內(nèi)的安全，保證攝影測(cè)量數(shù)據(jù)不受損失。

無(wú)人機(jī)的外型小巧輕便，靈活性高，在城市測(cè)繪中可以自如穿梭在建筑物、立交橋、高壓電線路之間，極大的拓展了測(cè)繪工作的涵蓋領(lǐng)域，在地形地貌十分復(fù)雜的突發(fā)情況下的應(yīng)急測(cè)繪保障工作中，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加突出。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1.城市的區(qū)域信息更新

隨著城市的飛速發(fā)展，道路、橋梁、現(xiàn)代化建筑的建設(shè)發(fā)展，可以說(shuō)每年都在更新變化中，那么城市區(qū)域信息更新的測(cè)繪工作頻率也大大提高，所以無(wú)人機(jī)航攝測(cè)繪在城市區(qū)域信息更新中的作用十分重要。根據(jù)測(cè)繪范圍的大小和測(cè)繪精準(zhǔn)度的要求，可以將無(wú)人機(jī)飛行的高度設(shè)置在500~1000米，設(shè)定地面的幾個(gè)起點(diǎn)，無(wú)人機(jī)的測(cè)繪設(shè)備為頂點(diǎn)，根據(jù)測(cè)繪區(qū)域范圍周邊的有代表性的建筑物創(chuàng)建三維測(cè)繪空間模型，利用無(wú)人機(jī)影像設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的獲取，掌握城市測(cè)繪情況以及地質(zhì)勘察情況等重要信息。

2.應(yīng)急測(cè)繪保障的信息獲取

如果發(fā)生自然災(zāi)害等緊急情況，那么快速精準(zhǔn)的獲取災(zāi)害實(shí)地情況是非常重要的環(huán)節(jié)，無(wú)人機(jī)航攝測(cè)繪在突發(fā)情況的應(yīng)急保障中的作用十分重要。無(wú)人機(jī)在緊急監(jiān)測(cè)信息的快速準(zhǔn)確傳輸能力上是非常強(qiáng)大的，在地質(zhì)災(zāi)害等緊急情況發(fā)生之后，無(wú)人機(jī)可以輕松到達(dá)人力所不能到達(dá)的地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確細(xì)致、全面精準(zhǔn)地掌握災(zāi)害區(qū)域的實(shí)時(shí)情況。無(wú)人機(jī)不受道路阻斷和地形復(fù)雜的影響，可以快速進(jìn)入受災(zāi)的核心地區(qū)，觀察災(zāi)情的受災(zāi)程度，并判斷災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失，為后續(xù)開(kāi)展救援搶險(xiǎn)工作提供準(zhǔn)確的、及時(shí)的信息數(shù)據(jù)。

3.三維模型城市系統(tǒng)的信息更新

城市三維模型管理系統(tǒng)在城市建設(shè)方面有著重要應(yīng)用，無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為三維模型城市管理系統(tǒng)的信息進(jìn)行及時(shí)更新。

無(wú)人機(jī)在測(cè)繪區(qū)域內(nèi)從3~4個(gè)不同角度進(jìn)行航攝測(cè)繪就能夠?qū)崿F(xiàn)三維模型的構(gòu)建。在影像處理方面，無(wú)人機(jī)飛行高度所拍攝到的影像更接近于人類在高處俯視的圖像效果，拍攝到的影像資料和信息數(shù)據(jù)不必經(jīng)過(guò)復(fù)雜的信息處理就能夠應(yīng)用進(jìn)城市管理信息系統(tǒng)中，有一些拍攝的視頻影像可以直接作為城市管理信息系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行使用。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著自然情況的不斷變化和社會(huì)環(huán)境的快速發(fā)展，各種突發(fā)狀況時(shí)有發(fā)生，無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量技術(shù)以其快捷靈便的特性，越來(lái)越多的被測(cè)繪單位、地質(zhì)勘探等單位所應(yīng)用，運(yùn)用到應(yīng)急保障和城市測(cè)繪工作中。隨著無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)遙感影像系統(tǒng)將在應(yīng)急搶險(xiǎn)救緩、城市信息更新、監(jiān)測(cè)重點(diǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。無(wú)人機(jī)遙感攝影測(cè)量技術(shù)是將無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)、測(cè)量測(cè)繪技術(shù)和遙感信息系統(tǒng)結(jié)合在一起，這樣結(jié)合解決了應(yīng)急保障及現(xiàn)代測(cè)繪等工作精準(zhǔn)、及時(shí)、全方位的需求，大大地提高了城市測(cè)繪及應(yīng)急保障的工作效率，提高測(cè)繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，為我國(guó)城市測(cè)繪規(guī)劃、建設(shè)管理及應(yīng)急測(cè)繪保障提供了高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)技術(shù)支持。