關于無人機航測在山區水利測繪中的應用要點分析

四川省水利水電勘測設計研究院有限公司 于浩淼

山區農業生產離不開山區水利工程的保障，其也是促進山區民生水平提高的一項重要建設工作，同樣對山區水利開展精準的測繪作業，能為水利工程建設獲得數據提供有力支持。通過無人機航測，一方面能確保山區測繪工作的安全性，另一方面還有利于數據準確性的提高。對此，本文將著眼山區水利測繪現狀，重點分析應用無人機航測的相關要點。

航空攝影技術可及時獲得資源監測以及工程建設所需信息要點，從而為項目有關決策分析提供信息。雖然航空攝影技術具有很大的客觀優勢，但也存在一定劣勢，比如在山區難以通過人工測繪小范圍地形圖時，雖然通過航測可以完成測繪，可會導致單位成本大大提高。而應用無人機技術卻能彌補該劣勢，不斷發展的無人機航測有效填補航空攝影測量技術的不足，從而為航測的完善與進步起到重要作用。

1 簡析無人機使用情況

資源配置在我國是相對嚴峻的一個現實問題，特別是經濟高速發展的今日，資源合理配置十分重要，尤其是水利資源。水利資源配置的完善，建設例如水庫、運河等相關水利設施，一定會開展水利測繪工程。基于我國整體地理環境分析，水利資源分布并不均衡主要集中于西部的峽谷高山，這樣的現實條件在一定程度上提高了水利測繪難度，并且因為在高山峽谷內存在河流，所以地貌相較復雜，不僅無法挨近陡坡懸崖而且河谷氣象變化多端，加劇了測繪作業的難度，在人工難以完成任務時便需要無人機發揮作用，其自身的穩定性與抗風能力，能更好地幫助測繪人員獲取具體水利測繪數據信息。工作人員在這一過程中需要扎實掌握操作無人機的技術，嚴格控制起飛、降落等所有細節，可這樣也難以百分百確保無人機帶回的測繪信息是完好無損的，時常發生無人機失控事件。應用于測繪領域的無人機多為固定翼與多旋翼無人機（如圖1所示），兩類無人機能夠在不同使用條件下相互補充，從而提高無人機航測的精準性與穩定性。

圖1 固定翼無人機

2 簡析無人機航測技術主要優勢

無人機航測技術相對傳統測繪手段，不管是測繪效率還是測繪質量方面，均具備十分顯著的優勢：首先，無人機航測具有更高的效率、成本投入更低。一般采用傳統測繪手段會投入許多人力資源、物力資源，并且測繪作業時間長。可通過無人機航測，全過程不需要負載人員所以耗能低，更重要的是可以縮減測繪工程所需時間，從而進一步提升測繪工作效率。其次，以無人機航測得到的圖像數據更準確。處在較低飛行高度的無人機便能夠得到很多高清圖像數據，而且能夠有效轉換成比例、格式不同的圖像，與此為測繪工作提供更理想的數據服務。最后，安全性高而且操作靈活。無人質量輕且機體積小，無論是起飛還是降落都不會受限于跑道與場地因素，不僅可以有效降低成本而且能提升應用的便捷性，即便是復雜的山區地形也能夠正常起飛。與此同時，因為山區地形危險復雜，通過無人機航測，能有效防止傳統人工測繪帶來的安全問題，為測繪人員生命安全提供保障。

3 簡析山區水利測繪中無人機航測的使用要點

3.1 參數設置技術

在山區水利測繪中應用無人機航測，應該提高對設置各類參數的重視，空三模塊、工程管理模塊以及生產模塊的參數設置，在很大程度上決定著無人機航測的有效性及科學性。

第一，設置工程管理模塊參數，是確保航拍質量的重要內容，有關此模塊的參數設置還應確定航拍路徑。通過三維電子技術與地理信息系統核查無人機航拍的范圍，合理設計無人機的飛行路徑，在明確航拍計劃的同時保護無人機安全。設置空三模塊參數。這需要通過智能系統和空三軟件一起實現，對航測信息調點，有助于把無人機航測中拍攝到的重復信息，采用重疊的形式加以編輯。從某種角度來看，空三模塊是確保航拍信息可以獲得及時精準處理的關鍵模塊，有關此模塊的參數設置，需提高對空三軟件自身智能調點功能的重視，由此可以對航拍過程中各個方位的圖像進行科學分類。

第二，設置生產模塊參數。在山區水利測繪中，生產模塊是無人機航測作業的最后模塊，應該依據測繪數據和現實情況針對測繪地點展開特征分析，探討無人機測繪圖像同山區水利之間的關聯性，收集無人機測繪圖像相關數據，讓測繪圖像擁有更高清晰度并提高拼接完整性，讓其更好地應用在山區水利測繪數據資料。

3.2 選擇無人機設備與其配置

在正式進行航測作業之前，需依據測繪項目的具體需求，選擇無人機設備與其配置。選擇無人機設備時應關注以下幾方面：（1）選擇設備，按照不同的測繪項目，選擇使用多旋翼或者是固定翼無人機，也可以搭配應用兩種機型；（2）選擇航拍相機，考察相機分辨率能否滿足測繪項目的各方面要求，能否滿足不同地質環境、天氣的拍攝條件；（3）遙感裝置。裝置的靈敏度、能否滿足有關工作人員對無人機隨時進行調控的要求。

3.3 地面控制，路線規劃

首先，據相關實踐表明使用無人機航測，并非地面人員徹底解除其個人任務，實際上無人機的航測效果直接和操作人員自身專業程度密切相關，如果對無人機過于依賴依然會對整個航測質量造成影響。（1）地面人員應該時刻關注無人機的飛行和航帆等過程、收集數據和傳輸數據環節，不斷提升無人機獲取數據的精準性；（2）地面人員依據地形特點，找到適合的野外測量位置，同無人機航測之間形成有效補充，進而得到精準度更高的測量效果。

其次，為保證航測工作的實效性，在正式航測前，相關工作人員應科學規劃無人機航線。在測繪目的和區域明確之后，合理布設像控點，依據像控點規劃無人機航線，在整個規劃過程中應最大限度提升無人機的使用率，避免過多的重復路線。

3.4 傳感裝置技術

遙感技術和無人機航拍密切配合，才能為山區水利測繪作業提供有效支持，提高測繪安全性以及數據的準確性，因此針對無人機航測設備提出較高的精度要求，設備分辨率應該達到合格標準才可以滿足測繪作業的要求，讓遙感技術可以更好地適應無人機，從而對其飛行方位加以控制調整。對遙感器提出的要求同樣很高，遙感器的質量和體積需要適應無人機，這樣才可以更好地適應無人機的航測及飛行，因此在正式進行測繪作業前，應科學設計與合理規劃無人機航測的方位、路線及范圍等，而且還要重點關注無人機在山區環境下的適應能力、最大的無人機飛行高度，并應將各項無人機數據設計精準對接遙感裝置，這樣能確保遙感裝置可以及時得到航測數據。在規劃無人機航測的過程中還應該重視本次無人機的飛行時長，以及無人機遙感裝置存儲信息量，讓遙感裝置可以全面接受航測數據，為獲得和輸出數據提供保障。

結束語：進步和發展的無人機等新興技術，在一定程度上避免在山區水利測繪中，傳統測繪技術的缺失而且廣泛應用于實際工作。無人機技術相比傳統測繪技術，不僅測量結果會更加準確而且測量效率更高、易于操作。在現實工作中，無人機的應用會涉及很多專業知識，比如各種參數設置、無人機設備等，這需要在實踐中不斷總結經驗，從而讓無人機技術更好地服務于山區水利測繪工作。