無人機在校園測繪中的應用

姜紅羽 胡宇祥

摘?要：如何建設和規劃一個滿足高校現代化發展、符合現代化大學教育需求的校園環境就成為了當前眾多高校的主要建設規劃方向，現代化技術和設備的不斷創新和發展恰巧幫助高校的校園布局規劃解決了這一難題。在大學校區的校園布局中應用先進的無人機航拍影像以及現代化的三維攝影技術能夠幫助高校對校區的功能布局進行統籌規劃和科學論證，以實現大學校區校園文化建設、校園生態建設、智慧校園建設、校園功能建設以及低碳技術應用的統籌發展。

關鍵詞：布局規劃;無人機技術;三維測量技術

一、大學校區校園布局規劃的影響因素和基本原則

校園既是傳授知識功能的教育場所，又是培養人的全面發展的培養載體。把大空間的景觀處理后，不但視覺帶來愉悅，也給校園師生營造了幽靜、適宜、放松的環境，從而忘記煩惱，心情暢快。景觀的人文多樣性還包含教學和娛樂，這是校園的一種文化潛勢。

學校的主體是師生，這就要求我們充分把握學校的時間和群體行為習慣，如活動中心、餐廳等人群循環流動的場所，綠化地面采用合理捷徑、合理拓寬原則。鑒于師生美好的環境體驗，采用層次多樣性原理，根據校園區域功能多樣性，隨之配置滿足校園基本功能的設施、材料、景觀。校園由因材施教的教學區、一絲不茍的辦公區、活力創造的課外活動區、川流不息的生活區等幾個區域組成。

以水文地質等自然環境為圓心，圍繞著時事政策、資金投入、公共儲備、人文氣息等大學校園設計布局需要考慮的諸多因素。這些自然環境因素必須借助現代技術和設備加以考慮，無人機航空攝影技術可以幫助高校解決這一問題。

二、無人機航拍影響在大學校區校園中的應用

（一）規劃布局

據數據顯示，無人機技術已廣泛應用于化工現場調查、事故現場調查、園區現場調查、廠區平面布置等方面，因為它能方便工人對復雜的生產現場進行調查，有效避免人員傷亡，具有較強的連續工作能力，生命周期成本低，在尺寸、速度和機動性測量、安全性評價、環境評價等領域具有獨特的優勢。這項工作基本上適用于高校校園的整體規劃和設計初衷。

1.設計初期地質探測

依照傳統方式，無非是通過實地調查和地質學家的攝影，繪制地形圖和衛星遙感圖。據調查，遙感系統已悄悄進入無人機領域，并實現由遙感操控無人機完成系列活動，若將計算機程序和影像技術融合，相關工作人員將實現安全可靠的地面作業、野外測繪數量將減少、采集區域將擴大數倍、原本人工難以達到的死角也能一探究竟，無人機將在地形勘測領域綻放光彩。

2.在勘探過程中的用法

以往，設計和監理工作常常需要通過立項要點、歷史情況和現場現狀來判斷和比較。圖紙與資料的比對時間長，人工判斷容易產生偏差。與普通航空攝影飛機相比，無人機體積更小，起飛時間更短。無需特殊起升和空中運行場地，即可正常起升。它具有更好的移動性和靈活性。此外，隨著遙感操作系統的不斷發展和運行成本的降低，其運行和運行成本也隨之降低，利用率也隨著技術的發展而提高。一般來說，可以預先建立指定航線，使無人機在其航道自動行駛。因為預先確定了航線，穩定性很好，可以完成高質量、高精度的航拍。由于工作人員無需參與，減輕了重量，同樣油耗相比普通航拍續航能力大幅度提高。

3.信息化建設

該無人機配備了高精度數字成像設備，可以在傾斜、垂直和水平方向拍攝照片。此外，無人機還可降低高度進行多角度、更精準、更高分辨率紋理的建筑物表面圖像。克服了傳統一維拍攝、建筑物遮擋等問題，這在遙感科技和衛星科技方面是前所未有的。

（二）三維建模

利用無人航拍技術獲取的圖像數據完成建筑室外的三維建模，可以對大規模土地甚至局部細節進行實際規劃。無人機不但大幅度減少了傳統航拍經濟成本，同時使高空技術人員生命風險降到最低，總體上，無人機航拍圖像強調與航拍技術合作，集成構建室外場景三維重建新體系，航空遙感技術、數據處理技術、沖擊傳輸技術和幾何視圖分析技術，實現了對圖像數據的有效處理過程，滿足了最終的土地規劃要求，為當前無人機航空圖像構建融合室外場景三維建模技術的市場提供絕對優勢。校園三維模型的構建是數字化校園的重要組成部分。低空無人機傾斜攝影技術具有實時性、成本低、靈活性強、不受場地約束等優點，已成為快速獲取地理數據的有效平臺。

三、結論

無人機航空攝影測量技術可以通過無人機多角度的航空攝影成果進行大比例尺數據統計、地形測繪工作。若使航拍三角測量技術與之結合后與傳統人工航拍相比，無人機將使用較低的成本、優秀的活躍性能、更高的安全系數、快速精準地完成測繪工作。

作者簡介：姜紅羽（1999-），女，吉林遼源人，本科，研究方向：水利水電工程。

通訊作者：胡宇祥（1983-），男，吉林吉林人，博士，講師，主要從事農業水土工程方面研究。