無人機遙感測繪在工程測繪領域的應用

馮曉濱

（廣東省國土資源測繪院，廣東廣州 510500）

無人機遙感技術是一種結合無人機駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、通信技術及GPS差分定位技術的現代化應用技術，可完成自然環境和工程地質地形等空間遙感信息的智能化、專業性測量。隨著無人機遙感技術的快速發展，在工程測繪領域獲得了廣泛應用，在影像獲取、數據處理方面均明顯優于以往使用的測繪技術，因此，進一步明確無人機遙感測繪在工程測繪領域的應用要點及策略尤為關鍵。

1 無人機遙感測繪技術在工程測繪領域的應用優勢

無人機遙感測繪技術的應用優勢十分顯著，可提升工程測繪的效率與質量，已成為工程測繪領域的發展趨勢。

（1）監測范圍更廣泛。

與傳統無人駕駛飛行技術相比，無人機駕駛飛行技術不易受到其他因素的影響，可完成任何高度空間上的拍攝工作，在一些惡劣環境中也可實現飛行，獲得精準的影像數據。除此之外，借助無人機遙感技術可直接完成一些特殊區域的測量工作，包括沙漠地區、草原、沼澤等，可提升工程測量的經濟性。

（2）監測效率更高。

通過使用無人機遙感測繪技術，可快速且準確獲取到監測區域需要的影像數據，并在短時間內完成數據傳輸、整理、分析，可提升數據傳輸速度、影像清晰度。

近年來，無人機遙感測量技術廣泛應用于水工環測量、地震災害防治及洪水災害的治理工作中，具有較高的實用性、適用性。

（3）操作流程簡單快捷。

目前某公司推出的無人機型號均可實現線路規劃、任務分析和自動返航等功能，在執行任務過程中可根據實際情況自行決策，具備更強大的自主決策能力，操作流程更簡單快捷，專業性較強[1]。

（4）系統兼容性強大。

無人機遙感技術整合了現階段較多的先進技術，多種技術可優勢互補，實現無人遙感測繪技術的優勢。以硬件設備為例，遙感操作系統可搭載任何一種型號的無人機設備上，且可與終端設備相連接，影像數據可實現動態傳輸和共享。

（5）對飛行過程中進行動態監控。

無人機遙感測繪技術在執行任務過程中可實現動態監控，飛行人員借助電腦終端設備可對無人機飛行狀態進行監控。在飛行過程中發生突發性事件可在短時間內進行操作，如飛行人員可緊急啟動返航功能，電動返航失效時可通過手動遙控器進行調節。

2 無人機遙感測繪在工程測繪領域的應用

2.1 測繪影像數據的獲取

開展工程測繪測量工作時，為了確保測量數據精準性，需要工作人員借助RTK實地打點。較為惡劣的環境無法進行實地打點，會影響測量結果的準確性、完整性，無人機遙感測繪技術的出現與應用有效解決了這一問題。在開展測區攝影測量工作前，為了保證影像數據的真實性，工作人員可先使用“奧維互動地圖”或“91地圖”獲得需要的測區范圍。在測區范圍的四周標記像控點，借助RTK獲得點位的坐標信息，校對影像時，可與同一點的坐標信息進行對比，以明確影像精度。

實際開展測區無人機遙感測繪工作時，工作人員可先規劃飛行航線，并尋找起飛場地，起飛場地必須絕對開闊，保證無人機可正常升空、降落。目前，某公司飛行器上配備的軟件較為完備，無人機組裝完畢后可開展飛行作業。在飛行過程中，應仔細觀察電池容量，若電池容量無法滿足下次飛行任務，應及時更換。測區的測量工作完成后，工作人員即可下載影像數據、POS數據，內業人員負責影像數據的“刺點”和“跑圖”工作[2]。

2.2 開展低空作業

以往無人機遙感技術在起降條件差和云層較低的山區開展作業時，會面臨較多的問題，對開展工程測量產生了較大的影響。針對這一問題，隨著無人機技術的發展，常規航空攝影逐漸被低空無人機攝影系統取代，在資源開發、環境變化監測、農林監測中得到了較大范圍的應用。實際應用過程中發現，無人機遙感測繪技術可充分發揮自身靈活性和安全性優勢，以獲取影像數據。以應急事件監測工作為例，無人機飛艇低空航測系統可投入特定工作中。

無人機飛艇低空航測系統，包括低寬角低空數碼相機和檢校相結合，檢校軟件和相片重疊關系可降低誤差范圍。除此之外，在低空作業中，應用無人機遙感測繪技術時，應嚴格把控技術要點，實現自動化操作。目前使用的無人機飛艇低空航測系統，已配備先進的數據處理軟件，自動化測量水平較高，同時可保證影像數據的分辨度、清晰度。

2.3 在惡劣環境中的應用

部分工程測量項目面臨的測量環境較為惡劣，如果僅依靠人力，開展測量工作會面臨諸多困境，且無法保證測量數據的精準度。為了更好地開展惡劣復雜環境中的測量工作，廣泛應用無人機遙感測繪技術，可克服這些復雜因素，且可保障測繪工作效率、質量[3]。

在城市規劃工作中，無人機遙感測繪獲得的影像數據，可幫助規劃人員制定更合理的設計方案，使數據采集準確性更高。每年開展的“省情”“國情”勘查工作，也可使用到無人機遙感測繪技術，獲得的影像數據可幫助內業人員更好完成數據采集工作，一些可疑圖斑在內業第一輪篩查中即可被確定，減少了外業人員的工作負擔。進行外業勘察時，工作人員只需對一些可疑性大、內業無法識別的圖斑進行現場判讀，可提升測繪工作質量、效率。無人機遙感測繪技術在地形圖測量、地質災害測量、礦山治理等工作中均可得到良好應用，具有較高的實用性、適用性。

2.4 處理影像數據

相比傳統的影像數據采集方式，無人機遙感測繪技術的優勢體現在影像獲取、影像數據處理等方面。在實踐應用中發現，無人機遙感測繪在影像分析處理時，會出現數碼影像排列不規則的問題。在無人機升空作業過程中，會因角度問題導致旋偏角、俯仰角、攝影像堆疊度增大，造成影像數據變形。

隨著無人機遙感測繪技術的發展，可較好解決這一問題。在測量時工作人員可將變焦鏡頭應用到無人機數碼相機設備上，測量過程中應先對數碼相機變焦鏡頭進行標定，隨后分析標定結果，以精準確定不同焦段上，數碼相機的參數與畸變參數、焦距存在的關系。通過以上操作，工作人員可得到數碼相機變焦鏡頭庫加速準確標定、畸變改正之間的要點策略，可提升無人機遙感測繪技術獲取的影像數據的真實性，滿足影像數據的處理需求，確保后續工程測繪工作的質量[4]。

3 無人機遙感測繪在工程測繪中的發展潛力

無人機遙感測繪技術已廣泛應用于各種類型的工程測繪項目中，在生活民用中也得到了廣泛應用。隨著信息化技術的發展，無人機遙感測繪技術的應用與發展均得到了全新發展，尤其在大中小比例尺地形圖測量和地質災害測量中應用更為廣泛。城市化進程的加快，為無人機遙感測繪的廣泛應用提供了發展空間，未來無人機遙感測繪技術可以得到更好發展。

目前，無人機遙感測繪技術已經滲透至城市建設各個方面，尤其在智慧城市、數字化城市概念提出后，無人機遙感測繪技術的應用優勢較為凸顯。一方面，參與城市規劃設計的人員可依據影像數據開展設計工作，且影像數據可隨意轉換，包括DOM、DSM、DEM影像數據，對提升規劃方案的科學性具有重要的意義[5]。另一方面，“航天遠景”和立體眼鏡的使用，提升了無人機遙感測繪技術的優勢，如可通過影像數據對電線桿進行識別，工作人員戴上立體眼鏡后，可測量電線桿高度。

近年來，在生態環境檢測和治理中，對無人機遙感測繪技術的應用也越來越廣泛，在水工環地質調查事業中，對無人機遙感測繪具有較高的依賴性。

（1）水工環地質調查借助遙感技術可獲取大范圍數據信息，工作人員可借助DSM、DOM數據，開展水工環的規劃設計工作。

（2）遙感技術獲取水工環地質信息的方式、手段較多，不同條件下的地質調查工作均可順利完成，且可實現全天候作業。

無人機遙感測繪技術在工程測繪領域中的應用十分普遍，對推動地質測繪行業的發展具有重要意義。未來需要進一步加大研究力度，以推動無人機遙感測繪技術在工程測繪領域中的應用深度和廣度，同時提升測繪技術的專業性、智能性[6]。

4 結語

無人機遙感測繪技術在工程測繪領域中的應用十分廣泛，已發展為工程測繪影像數據獲取和處理的首選技術，具有數據處理效率高、質量高等優勢。無人機遙感測繪技術在實踐應用過程中，仍存在較多未解決的問題，相關單位應加大研究力度，掌握更多關于無人機遙感測繪的應用技術，充分發揮無人機遙感測繪技術的應用優勢，以滿足工程測繪更多需求。