無人機遙感技術在工程測量中的應用

夏令

摘要：近年來，我國經濟建設發展迅速，很多高新技術運用到各行業中，隨著測繪工程的發展，無人機遙感技術作為具有較強實用性和靈活性的新興測量技術，可以憑借較高的測量效率和測量質量完成高精確度的數字攝影測量工作，如今正被逐步應用于工程測量實踐中。

關鍵詞：無人機遙感技術;工程測量;應用

引言

科技的快速發展使得我國各行業迎來新的發展空間和發展機遇，為我國經濟建設的快速發展貢獻力量，無人機遙感技術在整個工程測量當中的應用范圍非常廣泛，而且近幾年得到了普遍應用，操作性非常簡單，準確度也比較高，具有較多方面的優勢。隨著我國工程數量和工程規模的不斷擴大，無人機遙感技術在工程測量中的作用效果也越來越大。

1無人機遙感系統結構

無人機遙感系統應用的無人機有特殊規格要求的，在研制遙感系統的時候，借助遙感平臺，完成相應的設計目標。在無人機遙控系統中，包含一個無人機平臺，其中，還要用到航空攝像機、照相機、數據通訊設備、自動導航控制系統、航空汽油發動機等設備，共同配合完成上空的數據采集和影像資料傳輸，同時，地面便攜式工作站能夠及時進行信號的收發，還有一個便攜的發射平臺，能夠讓無人機在平臺上實現高空發射，到達相應的監測部位，最后完成遙感監測任務后，無人機可以開傘降落，保證自身的安全性。無人機遙感系統通過數據畸變處理、建立影像金字塔、空三加密（自由網）、添加控制點、DEM提取、正射影像、鑲嵌勻色等，可生產出高質量數字正射影像圖（DOM）、數字高程模型（DEM）、數字表面模型（DSM）、數字線劃圖（DLG）、真正射數字影像圖（TDOM）、路網信息提取等產品，可將數萬張無人機影像快速制作成專業的、精確的二位地圖和三維模型，進行城市規劃與三維重建，可廣泛用于眾多領域。

2無人機遙感技術在工程測量中的應用

2.1無人機遙感技術在獲取影像資料當中的應用分析

在實際工作時，為了可以更好地提高該項技術的應用效果，同時為了確保測量結果的準確性和有效性，我們可以將測量區域的實際地形和地貌作為基礎內容，在這個基礎上，結合實際狀況，對于飛行平臺和線路進行科學化的設計和安排。整體工程在設計完成之后，還要進行試飛驗收工作，這樣做不僅可以保證設備平臺在選擇和利用當中的合理性和科學性，而且還可以實現對測繪影像資料的獲取和收集，能夠利用到各種各樣的測繪影像資料。在具體測繪工程測量工作時，如果要想更好地確保影像資料獲取的及時性和有效性，那么工作人員還必須要根據實際情況采用科學合理的無人機遙感技術。實踐證明，無人機遙感技術在影像資料獲取當中，與傳統的遙感技術存在著較大的差別，導致這種差異性出現的根本原因就是無人機遙感技術在使用的時候，無論是幅度或者是邊角，都會產生一定的偏差。所以在該項技術具體應用過程當中，可以從根本上解決影像資料獲取比較難的問題。

2.2較差測量條件下的應用

傳統航拍攝影測量工作對地理條件具有較高的要求，當測繪工作處于較為惡劣的工作地區時，如低空地區或者是海拔和地勢較高的山區，此時拍攝環境復雜，測量條件較差。此時就可以充分地應用無人機遙感這一技術進行低空航拍，這是無人機區別于其他航拍飛機的特殊優勢，因此無人機遙感技術可以有效地彌補傳統測量方式的不足。無人機其較強的低空測量能力使得其可以在較差的條件下有效地開展測量工作。為了保證無人機在較差測量條件下的作業效率和數據質量，首先，在復雜地區條件下進行低空測量作業時，要特別注意對無人機的保護和檢測，這是測量工作效率和質量的基礎保障。其次，無人機低空測量作業時應選擇對應的數據處理系統，更加高效地具有針對性地為無人機遙感技術的低空測量作業提供技術保障，充分發揮無人機技術的靈活性。使得無人機遙感技術采集的圖像資料具有更高精確度，大大提升測量工作的質量，很好地體現出無人機遙感技術的應急作用。測繪工程中應用無人機遙感技術，對測繪行業的發展有著重要的作用。隨著測繪工程不斷的發展，工程數量的不斷增加，對航空攝影測量工作的要求也自然會提高，同時測量工作的范圍也有更寬的范圍，不僅僅只是測量平原或是地勢平坦等地區，很多自然環境較為惡劣的地區也需要加以測量。

2.3影像數據處理

首先對數字影像數據進行檢查，內容包括對影像質量的檢查、數據異常檢查、重疊度檢查等。然后要確保像控點與最近基礎控制點平面位置、高程的誤差均不高于0.1m。最后對影像畸變情況進行糾正，具體來說：選擇GPU糾正快速測繪影像圖，對其中存在的主點偏移、畸變等情況進行糾正，同時進行勻色處理;根據飛行影像建立DOM（即數字正射影像圖），主要是利用DEM（即數字高程模型）對經過掃描處理的單張航片，利用ArcGIS糾正軟件，將影像失真情況糾正過來;運用數學模型轉換影像投影，由中心投影變為垂直正向投影，從而獲取正射像片;對像片進行編輯操作，最后生成標準分幅正射影像圖。像片糾正完成后，再進行幾何糾正，借助ERDAS軟件將地面控制點坐標和高程數據提取出來，確保像片精度達標。

2.4在信息處理方面的應用

在以往工程測量中，獲取的數據信息都是通過人工方式進行計算與分析的，可以解決較為簡單的工程測量數據，準確性也較高，然而，隨著現代工程測量領域的不斷發展，測量區域不斷擴大，測量復雜性也越來越高，得到的信息數據非常龐大，依舊采用人工方式計算顯然不切合實際，而無人機遙感技術則能夠很好地完成信息處理工作。隨著能源產業的迅速發展，礦山測量工作面臨著巨大的挑戰，其重中之重的工作是煤炭資源的勘查，將無人機遙感技術應用到礦山測量中可以顯著增強測量速度。此外，在無人機遙感技術的支持下，能夠迅速將采集到的復雜數據進行分析，實現在較短時間內完成數據處理工作，還能夠有效保護礦山生態環境。和傳統人工方式處理信息相比，無人機遙感技術擁有更快的速度、更高的準確性。最后，無人機可以在較低高度飛行完成信息采集任務，有助于提高數據信息采集的精確度，增加信息處理的效率，還可以避免信息采集過程對礦山環境產生破壞。

3結語

與傳統的測量技術相比，通過采用無人機遙感技術，可以極大地提高整個工程測量數據結果的準確性，提高了工程的施工質量，而且對于一些地質條件比較惡劣的自然環境來說，還極大地方便了工程測量，減少了工作人員的工作危險程度，提高了工作質量。

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（作者單位：華北地質勘查局第四地質大隊）