探討無人機遙感技術在測繪工程測量中的運用

摘" 要：無人機遙感技術在進行測繪時，需要借助無人駕駛技術和遙控感應，以及通訊等技術對國土資源等進行數據收集和測繪。文章詳細闡述無人機遙感技術的優勢和不足，同時分析其在測繪工程測量技術中的實際應用，旨在提高測繪工程的工作效率，提高我國對資源的利用率。

關鍵詞：無人機遙感技術;測繪工程;測量工作

中圖分類號：P237" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：2095-2945（2021）13-0138-03

Abstract： In surveying and mapping engineering through unmanned aerial vehicle（UAV） remote sensing technology， unmanned technology， remote sensing and communication technology are needed to collect and map land and resources. This paper expounds the advantages and disadvantages of UAV remote sensing technology in detail， and analyzes its practical application in mapping engineering survey， in order to improve the work efficiency of surveying and mapping engineering and improve the utilization rate of resources in our country.

Keywords： UAV remote sensing technology; surveying and mapping engineering; surveying work

在工程建設、城市規劃及地形測量等工程中，需要對其進行細致的測繪工作。工程單位在進行規劃和建設前，需要對該地區的周圍環境及相關的地質和水文信息等進行充分的了解。而無人機的使用，不僅能夠更加清晰的對環境進行探測，同時能夠避免人工探測可能存在的危險性。相關人員應該加強對無人機遙感技術的探究，不斷提升實際的探測效率。

1 無人機遙感技術

無人機遙感技術是通過利用無人機和遙控感應等技術相互結合構成，在工作中能夠自動化、智能化的對探測資源數據進行收集和存儲[1]。并對相應的空間地理信息進行專業的分析，建立相應的模型，使數據更好地被理解。無人機遙感技術具有非常多的優勢，并且能夠應用在工程測繪等不同的方面。目前，該技術是全世界都在爭相發展的一項高科技技術，不斷地朝著各個不同的使用方向發展。

無人機遙感技術中的無人機設備是不載人的飛行器，通過地面的工作人員對其進行無線電遙控，或者機器本身攜帶計算機遠程操控設備，使無人機能夠按照計劃好的軌跡飛行。由于不需要駕駛員在飛機上進行實際的操控，因此，無人機的構造較為簡單，同時成本較低，能夠適用在較為危險的地段，或者人類無法進入的環境中進行實際的檢測，如：在情況惡劣的災害現場中利用無人機組織救援工作，或者在惡劣的環境中對區域的實際情況進行探測。

遙感技術中結合了不同類型的相機和成像儀，以及雷達和電磁波探測儀等儀器設備，使其具有收集信息圖像等數據并進行儲存分析等作用，其靈敏度較高，重量較輕，同時能夠支持遠程遙控。將其與無人機進行有機結合能夠形成無人機遙感技術，用于探測更多的區域。

使用無人機遙感技術進行探測后，需要對存儲的信息進行數據后期處理，由于遙感技術攝取的相片相幅較小，同時數量較多，因此，需要對數據進行后期的處理，提高圖像的質量，使數據更加地真實有效。

2 無人機遙感技術的優勢和缺點

2.1 操作簡單，安全性高

無人機遙感技術在進行測繪工作時，其主要是通過操控無人機飛行，到指定的區域進行作業，工作人員可以在安全的地面進行遠距離操控。無人機可以進入到發生災害的區域中，在其中進行信息收集，并協助相關人員進行救援等工作。對于人力無法到達的區域，如峽谷或者地震區等，使用無人機可以進行實際的測繪，在對人類不產生危險的情況下，對環境進行檢測和探查，有利于工程規劃和建設，整體的安全性較高。

另外，在進行操控時，由于無人機的系統內存在自動化和智能化系統，能夠對指令等進行合理的分析，并完美的執行命令，其操作較為簡單，能夠有效地提高測繪的工作效率。

2.2 圖像清晰度高，數據處理快

使用無人機遙感技術進行影像獲取時，由于無人機在飛行過程中，有固定的航道，在拍攝時，無人機的飛行幅度更小，偏角更大，使整體影像的立體感較強。另外，在無人機攝像時，其具有較大的存儲空間，能夠在短時間內拍攝更多的圖像，在經過數據后期處理后，影像的質量較高[2]。無人機上的相機有很多種，包括高分辨率數碼相機、光學相機及多光譜成像儀等，同時具有紅外掃描和激光掃描及電磁波掃描等儀器，在飛行中能夠進行智能化調整，使成像更清晰，拍攝效果更好。

在進行信息處理時，無人機遙感技術中的數據后期處理技術更加地快捷，該技術具有較高的分辨率和處理效率，能夠根據想要處理的區域進行選擇，使數據處理時能夠更加快速和精準。無人機遙感技術的存儲空間大，能夠滿足多個軟件和程序同時運行，因此其對數據的處理也更加地便捷高效。

2.3 成本較低，監測范圍廣

無人機設備在構建和使用過程中，其成本相對比較低。一方面，無人機的材料一般使用碳纖維復合材料，其強度非常高，同時具有非常強大的抗沖擊力，并且重量較輕，能夠抵抗飛行中可能遇到的損壞，雖然材料價格較貴，但可以重復利用，并且損壞的可能性較低，在一定程度上節省了成本。另一方面，無人機不需要駕駛員在飛機中操作，可以省去聘請飛機駕駛員的資金，同時，無人機的實際操作較為方便，簡單培訓即可掌握使用方式，能夠減少培訓資金。

無人機的監測范圍非常廣，并且能夠根據實際的需求來進行測量。在對某一工程建設區域進行檢測時，根據測繪單位的需求來調整實際的檢測范圍，將無人機的飛行高度調高，其單位面積內的測量范圍會不斷地變大，便于工程師對整體區域和環境進行分析;想要使測繪的精確度提高，可以將無人機的高度降低，提高其圖像的精確度。

2.4 系統兼容性強，能克服惡劣環境

無人機遙感技術的系統存儲空間較大，能夠兼容多種技術。由于無人機在作業的過程中，一般的工作環境都較為復雜惡劣，可能存在影響飛機航行穩定性的因素。為保障無人機的飛行穩定度，提高航拍和測繪的精準度，無人機系統中會兼容不同的遙感程序。針對不同的環境和影響因素，在測繪時發生環境變化，能夠及時地進行數據反饋，使操作人員進行合理的調整。同時，系統中含有快速信息處理程序，能夠對測繪得到的信息和數據進行實時的處理，提高數據的準確性。

在惡劣的環境中，無人機遙感技術依舊能夠順利的應用。該技術具有低空測量能力。低空測量能夠對環境惡劣區域的地表信息進行獲取，使工程單位不需要去實地親自測量，就能獲取到相應的信息。

2.5 飛行穩定性有待提升

無人機的優勢較多，但仍然有不足之處。由于無人機的主要構成材料為碳纖維復合材料，該材料的抗性較強，但重量較輕，在低空測量中便于調整。但是在高空測量時，會受到風力的影響。航行的高度增加，其風力越大，對無人機的控制越難，飛行時容易受到氣流的影響，而發生顛簸的情況，在不穩定的情況下拍攝的影像精細度較差，難以獲取到精確的信息。因此，相關的研究部門應針對無人機的穩定性進行深入的研究，提高其高空飛行穩定度，使數據和圖像等更加準確。

2.6 傳感器和控制器的技術水平不足

無人機的系統受到技術和價格等影響，其傳感器和控制器的效果不同。在搭載更加專業或更多探測設備時，無人機的重量會增加，進而對整體的控制產生影響。同時，受科技水平的影響，傳感器系統對信息和數據的獲取仍然存在一定的問題。在飛行期間，對圖像的拍攝必然會受到影響，因此需要對傳感器和控制器進行研究和提升。

3 無人機遙感技術在測繪工程中的具體運用

3.1 對復雜惡劣區域的測繪

在一些地形復雜或環境惡劣的地理條件中，想要提高對區域環境和數據信息的了解，則需要使用無人機遙感技術，在復雜的工程測繪中，通過合理的操控，能夠有效地獲取相應的數據[3]。

在無人機設備上安裝GPS系統，結合地圖來對該區域各部分進行合理的探測。工作人員根據地圖中的標記來確定無人機的飛行路線，針對復雜的區域進行圖像攝取和數據采集。使用系統中的多種成像技術，根據不同的要求，如距離、精確度和圖像效果，以及角度等進行測繪，不斷地滿足測繪人員的需求。在惡劣復雜的環境中進行測繪，一般該處區域無法由人進行實地的考察和測繪，通過無人機遙感技術的使用，能夠幫助繪制距離地面較近的位置，獲得精確度較高的圖形和信息。通過低空飛行技術，能夠更好地對環境情況進行把握，有利于測繪單位對該區域進行合理的規劃和設計。

3.2 城市規劃中的使用

在對城市進行規劃時，需要使用無人機遙感技術對整體城市的信息和數據進行探測和獲取。

首先，應對測繪的區域進行像控布設。一般而言，在進行像控布設時，需要設置正方形網格，并設置像控點。像控點的數量和精度對于航測的數據精確度有較大的影響。因此，在實際的測繪時，應根據無人機的翼型和測量的范圍來對像控點數量進行設置。在進行設置時，應保證誤差在允許的范圍內，提高測繪的準確度。

其次，規劃航線和區域。在對城市進行規劃時，應該明確想要測量的區域，以及測繪的重點區域，根據實際的需求和無人機飛行的特點等來對飛行航線進行測量，使其測繪的結果滿足測繪單位的實際需求。另外，無人機在飛行過程中，會受到風速和溫度的影響，風速過大會降低無人機的測繪精準度。因此，應對不同的測繪區域進行劃分，根據分類標準來對無人機的高度進行調整，以此獲得更合理的測繪結果。

最后，處理影像數據。由于無人機中安裝的照相機在對環境進行拍攝時，可能會受到光的影響，導致圖像中存在光學畸變的現象，使得實際的測量數值和圖像不符合，出現一定的誤差。在對城市進行拍攝時，需要對拍攝角度和拍攝空間等進行合理的設置，通過后期的數據處理，對圖像進行格式轉換，并使用有關的幾何模型等對圖像進行校正。根據不同圖像之間的關系進行交互式處理，識別圖片中的影像，并快速地進行拼接，提高整體圖像處理的質量和整體圖像的精確度與完整度。

3.3 大比例尺中的測繪

在對地形空間較大的區域，如農業的生產區等大比例尺區域的測繪中，需要測繪單位對區域內的地形和影像等數據進行測量，獲取相應的數據。使用無人機遙感技術能夠對不同環境中的地理空間數據進行測繪，在短時間內能夠完成整片區域內的信息和測繪重點的數據獲取。

在實際的測繪時，無人機需根據指定的飛行航線和設計要求執行，以保證飛行的穩定度和數據的全面性。在此基礎上，根據工程師的具體需求進行調整，使其能夠滿足飛行需求和圖像獲取條件。使用專業的軟件和信息處理系統，在地圖和導航的支持下，對整體的航拍過程進行控制，保證數據能夠符合要求。見圖1。

3.4 對海岸地形的測繪

使用無人機遙感技術能夠對海岸地形進行測繪。

在測量時，應關注以下內容：

首先，設置布控點。根據不同的航行軌跡來制定合適的布控點。一般在進行測繪時，航線設置為單航帶，通過覆蓋式測量方法來進行整體海岸的測量工作。工作人員可以根據航線的位置來對控制點進行布置，先確定平高點，再根據區域的規劃等因素來設計整體的布控點位置[4]。設置時，應保證整體的控制點之間距離相對均勻，使測繪的準確值有所提升。

其次，做好飛行前的工作。海岸的測繪風力一般都比較大，同時受到海洋氣候的影響，在飛行期間容易受到氣流和風向及潮汐等不同因素的影響，使無人機發生偏離航線的情況。因此，在飛行前，應對海岸測繪區域的天氣進行調查，選擇天氣晴朗同時風力較小的時間來進行測繪，力求圖像的清晰度較高，無人機的拍攝角度不受影響。同時，海岸地形會受到引力和潮汐的影響，在設計航線時，應將此類影響因素考慮進去，保證航線的設計能夠符合標準，不受異常情況的不良影響。

最后，立體模型的構建。無人機具有數據處理系統，不僅能夠將拍攝的圖像數據進行合理的調整和拼接，使其更加地清晰有效，同時能夠根據測繪得到的數據來進行模型的構建。

使用無人機遙感技術進行測繪時，其對于海岸線的測繪較為充分，利用多種先進的測繪工具和高級的數據分析系統，得到海岸地形整體的圖像、數據等。在進行數據處理時，能夠根據需要，將海岸地形的具體模型建立出來，使工程師能夠更方便的對海岸地形進行分析和規劃，更好地進行資源利用。

4 結束語

綜上所述，在工程測繪時，使用無人機遙感技術對于整體的信息數據獲取有較大的影響。總體而言，該技術的優勢更加明顯，不僅能夠提高測繪的準確度和測量范圍，還能夠在惡劣的環境中使用，保證測量人員的安全，能夠對測繪工程起到促進的作用。

參考文獻：

[1]王鵬飛.探究無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].課程教育研究·學法教法研究，2019（3）：26-27.

[2]付志鵬.淺論無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2019（3）：88-88.

[3]祖琪.探析無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].工程建設與設計，2020（1）：196-197+203.

[4]李淑麗.關于測繪工程測量中無人機遙感技術的運用分析[J].商品與質量，2019（32）：178.