工程測繪中無人機測繪及遙感技術的應用

陳殿波

【摘要】在我國技術水平不斷提升的背景下，無人機遙感技術也得到了不斷的創新與發展，其在工程測繪中的作用也越來越受到相關建筑企業以及施工單位的重視，無人機遙感技術在實際的工程測繪中可以對各種數據進行收集與整理，后續形成快速的數據反映，同時還可以通過軟件輸入已知的數據進行科學分析，這可以得到較為準確的數據信息，這可以為工程測繪工作的后續開展提供數據支撐。為了進一步發揮出其作用，相應的建筑企業以及施工單位就需要對無人機遙感技術在測繪領域的實際應用進行分析，掌握其應用過程中的特點，最終實現工程測繪工作整體水平的提升。

【關鍵詞】工程測繪;無人機測繪;遙感技術;應用要點

中圖分類號：TH736文獻標識碼：A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

測繪工程領域需要加強對于技術應用的關注，提高工作質量。在一些相對比較惡劣的環境中，人工測量操作無法取得工作效果，即使測量人員完成測量，最終得到的數據也不精確，因為測量過程會受到惡劣條件的影響。因此在實際測量工作中，面對高質量測量數據的需求，工作人員需要應用更多先進的技術手段，無人機遙感技術就是在這種情況下引進的。目前來看，無人機遙感技術的應用已經取得了一定的效果，并且應用的次數在不斷地增加，未來這一技術的應用會有很好的發展前景。

1、無人機遙感技術的特點

1.1 效率高

無人機遙感技術在測繪工程測量中具有突出的優勢，工作效率非常高。在當下社會經濟不斷發展進步的背景下，城市建設水平也在不斷提高，建設項目越來越多，突發性緊急事件出現的幾率也相應增加。如果這些緊急事件沒有在第一時間進行處理，將產生的非常嚴重的社會影響，甚至造成人員傷亡。在這種情況下，使用無人機遙感技術非常合適，可以在現場展開有效處理，同時能減少調查耗費的時間，保障在第一時間控制突發事件，盡量減少損失，降低不良影響。此外，無人機遙感技術能夠確保測繪工程測量工作在限定范圍內完成，對于測量對象表面勘查以及各種數據檢測工作，可以有效地提高測繪工作在復雜狀況下的完成效率。在城市規劃以及土地管理中應用無人機遙感技術，能夠提供有效的數據參考，加強城市建設的水平，實現城市未來數字化、智能化的發展目標。

1.2 信息處理快速

在工程測量過程需要對指定的區域進行科學的測量，這個過程涉及到較多的信息數據，信息處理環節比較重要。無人機遙感技術的有效應用，不僅可以更加全面地搜集這些數據，而且能將得到的數據進行處理，通過圖像的形式直接展示出來，使工作人員可以更加直觀、清晰地了解工程測量的實際情況。在復雜條件下，無人機遙感技術對于圖像的采集和信息的處理工作都具有一定的優勢。例如，如果工程測量范圍處于復雜的山區環境，面臨的挑戰會不斷增加。如果仍采用傳統的測量方法，那么測量工作的成本會增加，所需的時間也會相應地延長，最終導致工作數據獲取變得更加困難，結果也可能不太準確，而且測量過程中的安全性也無法保障。應用無人機遙感技術，只需較短時間即可完成數據收集及有效處理，減輕了測量工作人員的工作壓力。

1.3 靈活性

測繪工程的順利開展是多方工作人員共同努力的結果，其中每個環節的測量工作都需要工作人員的支持，對于技術設備的使用也相當關鍵。無人機遙感技術能夠在遠程控制方面發揮一定作用，盡量減少該環節的人力資源以及資金耗費。使用無人機進行測繪工作，可以加強測繪工作的靈活性，滿足小范圍空間內的勘測需求。無人機遙感技術的應用操作相對簡單，對于人工操作的水平要求不高，因此相關單位在這方面投入的成本較低。需要注意的是，如果具體工程測量工作存在一些地形復雜、地勢復雜、位置偏遠的情況，在這種情況下使用大型無人機設備，那么耗費成本也會增加。

1.4 監測范圍廣

無人機遙感技術不斷發展成熟，監測范圍也越來越廣泛，由此引發了應用熱潮。無人機遙感技術最大的吸引人注意的點在于它能夠進入那些環境復雜惡劣、人工監測難度極高以及人類還沒有能力進入的范圍進行監測，而且監測結果往往精確度很高，甚至遠超人工監測，這對于測繪工程來說是一項具有重大實踐價值的技術突破。另外，無人機遙感技術還在不斷創造奇跡，又完美結合了三維技術，這一進步做法直接促進測量結果更加精準全面，展示在人們面前的區域狀況更加清晰明了，給相關工作人員節省了很多時間，大大提高了測繪的工作效率。

2、無人機遙感技術在測繪工程測量中的具體應用

2.1 獲取測繪所需要的影像信息

利用無人機遙感技術為測繪工程測量工作服務時，為保護無人機以及獲得精準無誤的影像信息，測繪人員在無人機正式進入區域范圍之前，必須要做好調研工作，對區域環境狀況進行基本了解并掌握，并且在綜合分析多種參數信息的基礎上為無人機規劃出一條科學合理的飛行路線，然后通過無人機試飛的方式來確定設備平臺的位置。無人機在實際的飛行過程中，會不可避免地與預設路線有微微出入或者說有一定偏差，所以在無人機工作過程中，它不僅要獲取測量的數據信息，同時還要在測量的區域內拍攝，將區域內的真實情況以圖片的方式清晰記錄并保存下來，目的是后期工作中對圖片進行處理得到三維影像后，來驗證獲得的測量結果信息的精確程度，也為后期的數據分析結果提供了可靠證明。同時可以輔助拍攝得到最終想要的效果，也同時幫助空中三角測量技術進行進一步的補充和修改，推動其廣泛應用。在無人機進行拍攝時，可以嘗試控制無人機的飛行姿態、轉彎速度，同時還可以變化拍攝設置，如曝光、延遲拍照等來獲得影像，這樣拍攝出來的內部環境才能夠更全面、更直觀，更有利于提高測繪工作的質量。

2.2 采集測繪所需的數據

借助無人機遙感技術來進行測繪工作的過程中，要特別關注采集方式。在測量過程中，往往會有2種采集方式來獲取測繪數據，分別是手動數據采集和自動加密數據采集。二者當中，前者手動數據采集方式也可以說是遠程控制采集方式，這種方式可以實時獲得數據信息，但是要時刻確保得到的數據信息是完整的，即便這樣，后期還要有序地進行二次檢測工作。這種方式要想確保數據資料的可靠性，還要做好檢測階段的管控工作，滿足測繪工作的需要。而對于后者來說，工作過程相對來說要簡單。無人機上的拍攝裝置會將拍攝到的數據信息暫時存儲在機器設備里。相關的人員要想獲得內部儲存的數據資料必須要取得訪問權限，之后再對數據進行整理分析，就得到了測繪工作需要的信息資料。

2.3 空中三角測量中的應用

測量工作中有極其重要的一個環節，即空三加密。簡單解釋就是通過剖析測量時拍攝的圖像來確定區域內部分元素。在之前的測量過程中，我們都是借助三角測量方法，但是這種方式有一定弊端。因為無人機在飛行過程中可能會出現一定程度的偏角，而且飛機飛行中受風向的影響不可能保持絕對的平穩，所以給影像匹配造成了干擾，影響了連接點的提取，甚至使得無人機影像旋片角度明顯超出預設范圍導致影像之間的關系無法做到一一對應。這就需要人工來完成之后的調整對應工作，否則就不能開始之后的影像快拼，既增加了工作人員的工作量，也會耽誤工程進度。計算環節，會使用相關的自動化圖像處理軟件，拍攝好的圖像和相關的數據是處理階段工作的對象。為達到更加便捷處理的目的，我們選擇把2條航線當作構架航線，之后根據數據來自由匹配;提取和測試連接點的工作同時展開，進而了解其分布的均勻狀況。另外還會人為地增加一些連接點，使模型與航線之間的連接強度提高。另外，要格外注意增設連接點時的操作事項，避開邊緣地帶，盡量選擇增加在影像的中央位置上，這樣可以避免邊緣變形情況的出現。

2.4 在城市規劃中的廣泛應用

隨著我國城市化進程加快，工程建設規模隨之增大。部分城市規劃方案的合理性、科學性不足，給城市的長效發展帶來不同程度的阻礙。由于規劃人員沒有獲得最新、最準確的測量數據，因此規劃方案缺少可行性與長效性。為此，設計人員須以長遠的眼光看待規劃工作，借助無人機遙感技術收集所需的各類數據，做好數字模型的構建與完善。在實際的工作中，設計人員可以巧用無人機遙感技術，快速、全面地收集區域內的地理信息，從多角度測量數據，獲取各種高分辨率的圖像，使城市的地形模型具有實時性和直觀性。此外，隨著新技術的融入，設計與規劃人員能夠實時掌握城市現代化建設的實際進度，借助無人機傳遞的資料判斷規劃方案的落實程度，通過無人機拍攝的多角度視頻科學判斷規劃的成效。若借助無人機遙感技術發現城市的建設與實際需求不相契合，管理人員可以馬上實施針對性的彌補措施，使得城市建設與規劃高質高效。在收集城市規劃所需的數據時，技術人員可以根據工作需求，調整無人機等設備的拍攝角度、范圍及路線等，使航拍數據更為精準和全面。

2.5 在礦山測量中的有效應用

現階段，我國各類礦產資源的大力開發和科學使用成為國民經濟穩步前行的前提。而經濟的發展與各行業生產力的不斷提升需要更多的礦產資源。因此，資源開發率受到各行業的持續關注，而礦山的開采質量與資源的整體利用率有直接關系。因此，礦山的測繪工作尤為重要。技術人員必須憑借前瞻性思維，選擇無人機遙感技術完成礦山的全面測量，為礦產資源的高效利用夯實基礎，在一定程度上減少礦山開采工作給環境帶來的污染與影響，使礦山企業能夠獲得綠色可持續發展。考慮到礦山的建設多選在環境惡劣的位置，地勢情況極為復雜，若選用傳統方式來進行測量，不但不能保證數據的全面與準確，測量人員的安全也得不到保障。利用無人機遙感技術可以完成惡劣環境情況下的信息收集工作，給礦山資源開發提供幫助。同時，無人機遙感技術也能在偏遠地區進行數據測量，獲得多角度的視頻信息，幫助工作人員做出穩妥和可行的開發規劃。此外，礦山資源開發還需要秉承綠色、可持續的原則，重視環保工作，無人機遙感技術可以為環境監測和整治等提供所需的依據，使環保部門對礦山企業進行科學監督，通過空中監測遏制亂挖亂采的行為。

2.6 在低空作業中進行應用

無人機遙感技術對環境的適應性很強，即使環境惡劣、復雜，環境內光線昏暗也不影響無人機遙感技術的性能。它憑借其靈活機動的優勢，同樣能夠拍攝出高質量的影像，獲得精準的數據。而且對它的操作很簡單，再加上上面敘述的優勢，使得它在防災減災、監測環境和建設城市等工作上逐漸大放光彩。無人機遙感測繪技術仍然在隨著科技發展水平的提高而不斷優化，最顯著的特點就是自動化水平在逐漸提高。另外，無人機遙感技術的拍攝效果也更加清晰，功能增多，所以未來其可以在多個領域來展現其重要作用。

結語：

綜上所述，無人機遙感技術作為較先進的現代科學技術之一，其數據處理效率快、測量范圍廣、受外部環境因素影響低，可應用于測繪工程測量活動。針對一些復雜的測繪工作，無人機遙感技術可有效地應用到該地理環境當中，不僅提高了測量工作的效率與安全性，而且測量獲得的數據也更加準確、清晰。因此，在當前的測繪工程中，無人機遙感技術是不可或缺的一種測繪技術。隨著社會的發展，要加強技術研究，不斷優化無人機遙感測繪技術，以更好地服務于測繪工程測量工作。

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