無人機測量在地形測量方面的應用前景

蔣振鵬

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，無人機技術在生產生活中的應用越來越廣泛。尤其是在地形測量方面，通過定位系統和紅外攝影測量系統的應用，提高了無人機的測量精度。本文將針對無人機測量技術在地形測量中的應用前景進行探討。

關鍵詞：無人機;地形測量;應用前景

中圖分類號：P217;P231 文獻標識碼：A

無人機測量技術是基于無人機技術、衛星定位技術、高精度攝像等高端技術而逐步發展起來的，能夠對復雜環境中的地形進行測量，并將影像信息和數據信息回傳到指揮中心，為決策和判斷提供有效信息支持。最近幾年，無人機發展尤為迅速，由以前的軍用無人機到現在的普及化無人機，一方面可以給人們帶來極致的航拍享受，另一方面還能夠為一些公司帶來便捷的服務，比如測繪公司。以前的測量全部是靠人在地面上不斷移動，根據標高以及各種尺寸測出地貌，自從有了無人機，可通過遙控控制即可測出復雜的地形，這為測量人員帶來極大的便利，在以往幾十天的測量工作量，現在幾天就可以完成，并且可以節省人力物力，而且還能增加測量的精度。

1 無人機測量技術的優勢

1.1 辨識度高

在地形測量中，無人機的拍攝功能是無人機測量的主要技術優勢，能夠從多角度對測量地形進行拍攝，有效解決了無人機拍攝的遮擋問題。此外，同構紅外線技術的應用，能夠讓無人機在各種環境下進行拍攝，通過數碼成像設備的應用提高了攝影的分辨率。

1.2 靈活性強

隨著無人機制造技術的發展，能夠在各種條件下滿足機動靈活的需求，尤其在電力巡線以及安全防務中，無人機的靈活性減小了對環境的要求，能夠滿足各類惡劣環境中的地形測量工作;而且無人機向著小型化發展，活動的范圍也在不斷加大，這將促進無人機在更多領域中的應用。

1.3 測量成本低

利用無人機測量技術，能夠有效獲取各類測量信息，達到所需的數據采集效果。同時，無人機的應用能夠滿足各種地理條件和自然條件下的應用，降低了人工成本;此外，無人機大多采用碳纖維復合材料制成，維護成本較低，因此，在各個領域地形測量中凸顯了成本優勢和技術優勢。

1.4 有效的提高工作效率

通過無人機航測技術，首先是可以全面監測地形的真實情況，同時可以提高工作效率，以前測量一塊復雜的地形必須耗費大量的人力物力，但是用無人機測量技術就可以用幾個人進行簡單的操作就可以完成，雖然說后期圖像處理比較麻煩，但是整體來說，無人機的航測把測繪技術帶上一個新高度，至于面臨的一些測量和后期處理的問題，這就要無人機在硬件上進行改進，應該把無人機技術和全自動測量儀技術相結合，這樣就能在航測上得到很好的進展。

1.5 監測結果更加直觀化

以前的測量只是通過不同的數據用圖形表現出地形的各種狀況，無人機的航測就相對于直觀，不光能測出各種地形數據，而且還能夠用真實的圖片表現出來，這樣大大增強工作人員對地形的分析能力。但是，在分析測量信息的過程中，工作人員必須仔細比對，不可在不懂得地方用自己的經驗去判斷數據，這樣很容易造成分析錯誤，所以在航測的后期信息處理方面工作人員應該多加注意。

2 無人機測量系統的構成

無人機測量系統包括硬件系統和軟件系統，硬件系統主要包括監控檢測設備、導航系統等;軟件系統包括遠程操控、數據采集分析處理技術、攝像檢查技術等。近年來，隨著科技的不斷發展，無人機不但能夠實現更加高清的實時狀態檢測，還能夠對攝影的偏差進行有效補償，增加了數據分析功能，進行自我調整，使無人機向著智能化發展。

3 無人機測量技術在地形測量中的應用前景

3.1 災害評估中的應用

無人機測量技術在抗災救災地形測量中發揮著重要作用。在汶川地震中，由于道路交通的損壞給災區現場信息情況反饋帶來了較大的障礙。通過無人機影像測量技術，將災區影像及時發揮到救災指揮中心，為救災指揮工作提供了有效的信息支持。

3.1.1 探索受災具體位置

在突發性的災害中，能夠及時獲取受災地區的具體位置和各種災害信息對抗災和救災具有重要意義。災害發生地區的地理環境和自然環境大多比較復雜，無人機測量技術在此時將會大顯身手，能夠在各種云、雨天氣下執行飛行任務，及時趕到災害發生現場，通過測量和影像的拍攝向指揮中心回傳信息資料。

3.1.2 制定詳細飛行路徑

在無人機探索受災具體位置前，需要確定災害發生區域范圍，結合無人機基本性能確定無人機飛行路徑。無人機普遍的飛行高度在1 000 m以下的范圍內，速度最高能夠達到150 km/h，結合災區整體地形特點，對無人機飛行高度、飛行速度和路徑進行設定后，就可以操控無人機執行探索飛行任務。

3.1.3 無人機測量數據處理

無人機應用與災害評估測量中，能夠從多角度進行攝影的獲取信息資料，其中包括受災地區的坐標、坡度面積等，通過提供三維立體模型幫助指揮中心對災害作出判斷和決策。通過無人機對災害測量的內容準確而且完整。

3.2 電力監控中的應用

隨著我國經濟的不斷發展，電力系統建設規模也在不斷擴大，將無人機監測技術應用與電力系統監測中，不但能夠提高監測的準確性和工作效率，還能夠降低電力系統監測帶來的人力資源消耗。在利用無人機進行電力巡線和系統損壞監測時，主要用到無人機的紅外遙感掃描技術對電力系統圖像進行信息采集，然后對采集到的圖像進行向量化處理，通過仿真技術得到有效的電力系統監測信息資料。

3.3 國土測量中的應用

近年來，隨著經濟的不斷發展，非法用地等行為也在不斷增加，對土地資源進行測量分析，不但能夠準確掌握我國國土情況，還能夠對各種土地使用的違法行為進行監察，從而確保我國土地資源安全。通過無人機的攝影測量技術，能夠在土地監測區域內拍攝高清的影像資料，將影像資料數據化之后，與原有的資料進行比對，就能夠發現土地資源的變化情況，進而確定違法土地使用的規模和具體位置，建立起數據庫，統計出非法用地面積，進而實現對土地利用的動態執法監察。

3.4 數字城市中的應用

數字化城市對于城市規劃具有重要作用。在數字城市建設中，無人機測量技術發揮了重要的作用。無人機拍攝的覆蓋范圍較廣，平均每次應用能夠覆蓋80 km2的范圍，加快了勘察效率;無人機的操控較為靈活，能夠測到高精度的地形圖，對小范圍的攝影測量尤為便捷;此外，通過無人機的定位系統的利用能夠對各種不利于勘察的地理條件下進行攝影測量，從而提高了數字城市的數據準確性，加快了數字城市建設進程。

3.5 安全防務中的應用

目前，無人機技術已經廣泛應用于安全防務中，通過無人機能夠在較為復雜的環境下進行偵查活動，通過影像信息資料的反饋，讓指揮中心了解對方人員數量、活動范圍和實時動態，以便能夠進行有效的行動方案和策略，采取有針對性的防務行動，不但能夠提高防務工作效率，還能夠降低人員和財力的消耗，達到精確打擊的效果。

4 結束語

無人機在測量工作已經是一項非常成熟的技術，利用好無人機的優良特性，可以給工作帶來極大的好處甚至在某些工作能取得突破性進展。由于無人機測量技術的不斷發展，地形測量水平也將不斷提升，應用的范圍也將不斷拓展，將智能化技術和信息通信技術與無人機測量技術的融合，必然會推動無人機測量技術在更多領域中發揮更高的應用價值。

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