無人機航測技術在基層測繪工作中的應用分析

謝曉路

摘要：隨著我國經濟發展逐漸提速，各地紛紛掀起了基礎設施建設的熱潮。基礎設施涉及種類極多，應從全局角度出發，將每個環節落實到位。其中，基層測繪工作直接關系到建設施工全過程，只有利用好測繪技術，才能保障基礎設施建設順利進行。在數字技術、定位技術發展日益成熟的狀況下，無人機航測已成為基層測繪工作中不可或缺的主要技術之一。因此介紹無人機航測技術基礎知識及應用優勢，對無人機航測技術在基層測繪中的應用進行了重點論述。

關鍵詞：無人機航測技術；基層測繪工作；應用分析

中圖分類號：P231文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）35-0140-03

Analysis of the Application of UAV Aerial Survey Technology in Surveying and Mapping Work

XIE Xiaolu（Huating Natural Resources Bureau，Huating Gansu 744100）

Abstract： With the gradual acceleration of China’s economic development， infrastructure construction boom has been set off all over the country. There are many types of infrastructure， so we should put every link in place from an overall perspective. Among them， the basic surveying and mapping work is directly related to the whole process of construction， only by making good use of surveying and mapping technology can we ensure the smooth construction of infrastructure. With the development of digital technology and positioning technology becoming more and more mature， UAV aerial survey has become one of the indispensable main technologies in surveying and mapping work at grassroots level. This paper first introduces the basic knowledge and application advantages of UAV aerial survey technology， and then focuses on the application of UAV aerial survey technology in basic surveying and mapping.

Keywords： UAV aerial survey technology；surveying and mapping at the grass-roots level；application analysis

自然環境與地理狀況是影響建設施工的重要因素，尤其在精細化建設理念的帶動下，獲取環境狀況資料愈發依賴基層測繪工作的支持。基層測繪中的主要測繪對象是各類道路、城市建筑等。為保障測繪效果，主要采取無人機航測技術開展工作。這不僅可以獲得精確的測繪結果，還極大緩解了人工測繪所產生的高額成本支出及安全風險。無人機航測技術有著諸多應用優勢，可依據實際狀況，將其應用到基層測繪工作中，加快我國基礎設施建設速度。因此，有必要探究無人機航測技術及其在基層測繪工作中的具體應用，進一步優化基礎設施建設工作。

1無人機航測技術概述

無人機是一種利用無線電遙控技術操控的飛行設備。通過在無人機上安裝遙感設備、數碼攝像機等，可實現遠距離收集測繪資料。無人機具有機動靈活的優勢，能夠在不同環境下開展航測工作。由于外界環境較為多變，無人機需具備極強的環境適應能力。對此，應重點強化無人機航測設備質量，使其能夠在多種惡劣環境下仍保持高靈敏度。另外，要強化無人機航測操作技術，真正發揮無人機的重要作用。隨著科學技術的迅速發展，無人機投放到航測領域后取得了極為理想的使用效果，能夠在絕大多數自然環境下開展航測工作，實現了技術上的突破。無人機航測技術主要有以下幾方面的應用優勢[1]。

1.1縮短工作周期

實踐表明，只要日常維護保養落實到位，無人機完全能夠勝任各項測繪工作。采用無人機航測技術后，工作周期明顯縮短，基層測繪工作效率有了較為明顯的提升。另外，無人機工作時會通過一些專業軟件系統來優化航測技術，有利于保障工作順利開展，極大地縮短了工作時間，取得了極為良好的應用效果[2]。

1.2測繪范圍廣

無人機飛行到一定高度后，即可按照既定要求開展各類高空作業，能夠實施大角度的地面航測，獲得較多可用資料[3]。另外，由于無人機自身體積較小，飛行較為靈活，還可應用到低空作業及小范圍作業中，進一步強化了測繪精確度及航測圖的層次感，便于工作人員進行多角度的數據分析。無人機在大范圍內的航測中不僅能夠在較短時間內完成工作，而且其測繪精準度也有著極強的保障，同時具有實時移動拍攝、實時數據傳輸、3D立體模擬等功能，是航測工作中不可或缺的設備之一。

1.3工作響應速度快

在基層測繪工作中，經常會遇到某些突發狀況，如測繪設備處理效率較低，嚴重影響正常的測繪秩序。為應對這一情況，應提升測繪設備的響應速度，提高信息處理效率。無人機航測技術解決了以往人工測繪的諸多弊端，工作速度、信息傳遞時間均得到了優化，工作人員能夠第一時間獲取突發事件的基本狀況。隨著技術的進步，當前無人機航測技術已能夠測繪2 100 km2范圍內的信息，一旦出現較為緊急的突發事件，可以幫助工作人員加快處理速度。

2無人機航測技術在基層測繪工作中的應用分析

2.1無人機航測技術在基層測繪拍攝中的應用

基層測繪中往往會面臨較為復雜的地理狀況，如不能采取較為合適的應對策略，將會直接影響航測質量。地形較為復雜的區域不利于航拍設備順利開展工作，起飛及降落均受到了較大限制，導致測繪拍攝過程進展緩慢。此外，如果在開展基層測繪工作過程中遇到云層較低的情況，也會降低航測效果，并且嚴重威脅航測駕駛員的安全。使用無人機開展航測，大大降低了外界環境所帶來的影響，起飛及降落過程中不再受到地形限制。在使用無人機航測技術后，云層不再是制約航拍效果的因素。憑借其小巧的體積、易于操作的特點，即使將無人機放置在極為狹窄的空間內，也不會影響測繪工作。無人機沒有配備駕駛人員，因此在安全方面有充足的保障。采用控制器系統進行全程操作，并且無須地面工作人員實時監控無人機飛行狀態，即使無人機飛到極遠的地方，仍然可以向無人機發送指令，完成測繪拍攝的目標。由此可見，在基層測繪中應用無人機，不僅保障了測繪人員的安全，還大大提升了測繪工作效率。

2.2無人機航測技術在封閉空間中的應用

在實際測繪工作中，經常會遇到某些較為封閉的環境。由于封閉環境下存在一定安全隱患，往往需要使用無人機航測技術進行勘察[4]。封閉環境中存在光線不足的情況，需要無人機增加光照設備，以配合攝像機共同開展工作。無人機搭載的諸多設備均有一定的抗干擾能力，即使封閉環境下存在某些危險因素，一般也不會對無人機產生嚴重影響。

2.3無人機航測技術在基層災害中的應用

我國大部分基層存在不同程度的基礎建設不足等情況。遭遇到較強的自然災害侵襲時，這些基礎設施往往無法抵御強烈沖擊[5]。尤其在某些山區，山洪暴發、泥石流等災害會造成極為嚴重的損失，甚至會嚴重威脅群眾的生命安全。針對這一情況，可在自然災害頻發的地區使用無人機航測技術，及時勘察測量受災地區的地形地貌，將獲取的資料提供給救援人員，便于災區開展的救援工作。

2.4無人機航測技術在低空航拍系統中的應用

在開展低空環境航空測繪時，一般也會用到無人機航測技術。由于此項測繪工作對航拍圖像質量要求較高，因此無人機搭載的攝像機像素極高，能夠滿足低空環境航空測繪的需要。另外，在計算機技術的帶動下，可以使用轉換軟件將無人機航測所獲取到的資料進行轉換，使資料得到了充分利用。這些軟件極大提升了測繪數據的準確性，為后續應用奠定下了堅實基礎。無人機航測技術的應用有利于各類地理信息采集及地理信息測繪等任務的開展，在我國很多數字化城市建設中都取得了極為理想的效果。

2.5無人機航測技術在土地管理中的應用

我國有著極為廣闊的國土面積，但由于人口因素影響，人均土地面積并不突出。當前我國城市中土地資源極為緊缺，但在鄉鎮地區，土地資源并未得到充分利用，仍然存在較多閑置土地。針對這一狀況，可使用無人機航測技術開展土地資源勘察工作，將土地資源盤活，緩解我國日益緊張的土地資源狀況。國土部門也可依據無人機航測技術所獲得的資料，建立動態化的土地資源監管系統，適時掌握土地資源變更情況，如礦產資源保護、耕地資源變化等，從而有效提高土地管理效率。

2.5.1農村土地確權管理。農村土地確權一直以來是一個較為棘手的現實問題。通過使用無人機航測技術，能夠短時間內精確獲取到每戶的土地數量，便于依據相關政策開展后續工作。在山區進行土地確權時，因山區地形較為復雜，土地測量面臨著較多困難，此時可使用無人機航測技術，針對實際地形狀況，制定最合適的測量方案，以在極短時間內獲取土地相關資料，為土地確權提供重要參考。無人機航測技術不需要工作人員實地開展勘測，有效保障了工作人員的安全，還節約了大量的測繪成本，具有諸多應用優勢。

2.5.2強化土地執法效能。主要從以下3個方面進行闡述。

①土地管理動態監測。國土資源具有極強的開放性，某些不法分子為利用土地資源獲取相關利益，擅自改變土地用途，嚴重威脅我國的耕地紅線安全。為嚴厲打擊此類違法現象，可使用無人機遙感監測系統實時查看土地使用狀態，比對登記信息與實際使用之間是否存在差異。一旦發現違規使用土地問題，及時糾正并追究其法律責任。

②違法土地整改監測。在土地違法事件中，往往存在著某些利益因素。人們對此類法律問題不甚了解、監管力度不足、執法力量薄弱等情況，制約了土地違法治理效率。在治理違法建筑時，缺少與之相配套的設備。當前在確定違法土地面積時，往往會使用常規全站儀野外數據采集法制作效果圖，不僅加大了作業量，還增加了取證成本。此時使用無人機航測技術，則會極大縮短調查時間，降低調查成本。

③耕地保護日常監測。我國耕地資源較為豐富，但存在著人均耕地面積較少的問題。只有堅持做好耕地保護工作，才能為我國經濟社會健康發展提供有力保障。可使用無人機航測技術，對永久基本農田保護區實行長期動態監測。在此過程中，可將第一次航測所得數據作為基準，在后續航測中若發現數據有所變化，則應及時查看區域內是否存在違規使用土地的情況。

2.5.3地質災害防控。地質災害破壞力極強，嚴重威脅人們的生命財產安全。無人機能夠獲取災區真實的圖像資料，還可以聯合無人遙感技術開展地質災害預測及損失估算等工作，助力救災順利進行。在此過程中，可以使用無人機進行動態拍攝，在極短時間內獲取大量影像資料，有利于實現災情狀況的動態監控。另外，無人機可以完成高精度的地形圖測繪工作，繪制出發生地質災害區域的地質狀況、植被分布等內容，為救災搶險提供必要參考。

①布設控點。在測量工程中，應依據區域內的地形特點對工程整體進行區分處理，發揮無人機航測技術的最佳性能。可采取定點測量技術，先明確各采集點之間的距離，然后按照區域大致面積等因素確定采集點數量。定點測量有著較多突出優勢，因此在測量工程中應用極為廣泛。定點測量實施前，要先按照工程區域內的地形特征將其劃分為幾部分，確保規劃合理及定點嚴格。此技術解決了傳統技術中無法避免地形因素影響的弊端，加之采用了清晰度極高的攝像頭，能夠采集到較為細微的地形情況。在確定采集點時，可以自主選擇自動或者手動方式，提升了定點測量實施效率。由于惡劣天氣會影響到無人機正常功能，應盡量避免在此類天氣狀況下開展測繪工作。

②整理數據。無人機在完成測繪任務后，工作人員應第一時間導出無人機所獲取的數據資料，詳細查看內容，找到具有參考價值的數據資料。為避免出現錯誤，工作人員要認真核實比例尺情況，按照布控設點時所確定的位置，明確待建項目的地理位置，制作項目坐標圖。另外，為保障測繪工作萬無一失，需要使用專業軟件進一步核實數據資料，使數據和具體施工之間保持一致性，使坐標體系更為準確。

3無人機航測技術的不足之處及解決措施

3.1攝像頭像素較低

無人機需要承擔繁重的航測任務，為盡量減少工作過程中的風險因素，無人機的質量較輕、體積較小，無法承載質量較大的攝像器材。正是由于這一原因，無人機的成像效果無法與專業相機相比。加之無人機經常處于邊飛行邊航拍的狀態，高速飛行必然會影響照片的清晰程度，甚至會導致照片模糊不清，無法看清具體拍攝內容。為更好地完成測繪任務，未來應加強技術研發力度，提高無人機成像效果，也可以探究增加無人機承載力的相關技術，便于無人機搭載質量更高的專業攝像機。

3.2風力影響較大

無人機自身質量較輕，不太適宜在大風天氣下開展航測工作。如忽視了此項因素，盲目在風力較強的時段使用無人機，則極易導致無人機墜落損壞。即使無人機并沒有被大風刮落，受到風的影響，無人機抖動較為頻繁，也難以保障其成像效果，導致航拍圖像失真，失去了使用價值。因此，應在使用無人機前密切關注天氣變化情況。如氣象預報顯示當天風力較小，方可使用無人機進行航測；如氣象預報顯示當天風力較大，則應耐心等待氣象條件轉好，再開展具體的航測任務。綜合考慮無人機質量及其性能，風力如不超過五級則對無人機的影響較小，可以投入工作。

4結語

我國基層建設正處于高速發展時期，為保障建設質量，應加強基層測繪工作的技術應用。無人機具有方便靈活等特點，可以顯著提升測繪質量及效率，為后續規劃、施工提供重要的參考資料。在今后的基層測繪工作中，應積極發揮無人機的各項作用，助力我國各項基層建設。

參考文獻：

[1]楊書敏.無人機航測技術在基層測繪工作中的運用研究[J].信息記錄材料，2020（2）：163-164.

[2]劉明.無人機航測技術在工程測量中的應用[J].地礦測繪，2021（4）：142-143.

[3]趙帥華.無人機航測技術及其在地形測繪工作中的應用探討[J].工程技術研究，2020（3）：41-42.

[4]潘莉.小型無人機航測技術在土地測繪中的應用[J].安徽農學通報，2021（13）：140-142.

[5]杜洪濤.無人機航測技術在基礎測繪中的應用研究[J].地礦測繪，2021（2）：111-112.