無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

郝 吉

（長(zhǎng)春建工勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

在工程的建設(shè)過程中，由于不同工程項(xiàng)目遇到的地表形態(tài)不同，所以遇到的問題也有所不同，同時(shí)這些地表形態(tài)變化也為工程的建造帶來了一定的麻煩。因此，及時(shí)地掌握地表形態(tài)變化的相應(yīng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到精確的測(cè)繪信息十分重要。無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)能夠?qū)Σ煌牡乇硇螒B(tài)進(jìn)行測(cè)量以及數(shù)據(jù)分析，所以利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，能夠?yàn)闇y(cè)繪工程的開展提供有利條件。無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)主要是將無人機(jī)作為飛行平臺(tái)，然后通過相應(yīng)的遙感設(shè)備對(duì)地表進(jìn)行測(cè)量，因此，利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，不但能夠減輕工作量，同時(shí)也可以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性，基于此，將無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在測(cè)繪工程中具有較大的優(yōu)勢(shì)[1]。

1 測(cè)繪工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

測(cè)繪工作是工程項(xiàng)目開展建設(shè)工作的首要前提以及基礎(chǔ)條件，測(cè)繪工作的精準(zhǔn)性，決定著工程施工的質(zhì)量以及效率。因此，測(cè)繪工作的開展也影響了施工人員的安全，只有確保測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性以及真實(shí)性，才能夠使建設(shè)項(xiàng)目順利開展，并確保建設(shè)項(xiàng)目開展的安全性?；诖?，測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)化以及實(shí)際應(yīng)用在我國工程的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)也在進(jìn)行快速的發(fā)展。現(xiàn)代的測(cè)繪技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息化的先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)開展測(cè)繪工作，大大地減少了測(cè)繪工程中的不足以及問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)代化、機(jī)械化發(fā)展，使得測(cè)繪工程中的測(cè)繪工作獲得的數(shù)據(jù)更具真實(shí)性、準(zhǔn)確性以及高效性，在一定程度上也使測(cè)繪工程的安全性得到了保障[2]。

社會(huì)技術(shù)的發(fā)展融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)，并逐漸地朝著智能化以及機(jī)械化的方向發(fā)展，不但對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展造成了影響，同時(shí)也極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展拓展出一條新的路徑。與此同時(shí)，也加快了我國現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程，為測(cè)繪技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了有利條件。先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比所利用的測(cè)繪方法不同，在先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)用的測(cè)繪方法主要包括GPS、GIS、RS 等。先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)不僅在測(cè)繪工程中得到了應(yīng)用，在其他的領(lǐng)域中也得到了重視，并且出現(xiàn)了全新的發(fā)展道路。除此之外，現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)能夠在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助之下，對(duì)獲取到的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行備份以及保存，有效地解決了在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中，由于紙質(zhì)信息數(shù)據(jù)的傳輸而造成的信息不準(zhǔn)確以及信息傳輸不通暢等問題。雖然現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)在不斷的發(fā)展，但是在我國的測(cè)繪技術(shù)中還是存在著一定的問題。由于測(cè)繪工程是由多個(gè)單一的項(xiàng)目組成的，也就是說，測(cè)繪工作是由專門的工作人員進(jìn)行的，而后續(xù)的檢查工作是由專業(yè)的檢查人員來完成，由此可見，需要通過不同部門的工作人員的努力，才能夠完成測(cè)繪工程。但是由于工作人員們的自身情況不同，并且會(huì)受到各種因素的影響，進(jìn)而容易造成各個(gè)部門之間的信息共享出現(xiàn)問題，所以，即使看似完成了測(cè)繪工作，但是測(cè)繪工作的質(zhì)量卻并不高。所以，由專項(xiàng)檢查機(jī)構(gòu)對(duì)測(cè)繪工作的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠在一定程度上提高社會(huì)工作的質(zhì)量。但是在專項(xiàng)檢查機(jī)構(gòu)中，也會(huì)存在部分的檢驗(yàn)人員缺少一定的專業(yè)素養(yǎng)，在檢查的過程中，只注意測(cè)繪結(jié)果，進(jìn)而很難發(fā)現(xiàn)在測(cè)繪過程中出現(xiàn)的問題，所以測(cè)繪工作的有效開展還需進(jìn)行優(yōu)化，與此同時(shí)，也需要充分地利用先進(jìn)的現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)，進(jìn)而為測(cè)繪工程提供精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)[3]。

2 無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的優(yōu)勢(shì)

在測(cè)繪工程中，采用傳統(tǒng)的測(cè)量方式獲取地表的信息數(shù)據(jù)需要每一個(gè)工作人員對(duì)地表形態(tài)的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行逐個(gè)的信息采集，然后才能獲取地表信息數(shù)據(jù)。這樣的信息獲取方式，不但工作人員們的工作量大、工作周期長(zhǎng)，而且成本比較高、工作內(nèi)容比較多，由于是由人工進(jìn)行地表信息數(shù)據(jù)的收集以及獲取工作，因此在較為危險(xiǎn)的測(cè)繪地區(qū)中，相應(yīng)的工作人員無法切實(shí)地到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。而無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)能夠在各種不同的地形中開展工作，所以無人機(jī)具有一定的優(yōu)勢(shì)。其一，無人機(jī)的靈活性比較強(qiáng)，能夠通過遙感設(shè)備到達(dá)各個(gè)不同的測(cè)繪地域中。其二，無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的影像分辨率比較高，能夠在實(shí)際的測(cè)繪工作中獲取更加準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。其三，無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)具有一定的經(jīng)濟(jì)性，并且無人機(jī)的購買價(jià)格比較低，在使用的過程中產(chǎn)生的費(fèi)用也比較少，不需要載人升空，因此，工作人員們的安全也得到了保障。其四，測(cè)量周期短，工作效率高。其五，操作比較簡(jiǎn)單，只需要相關(guān)的操作人員利用遙感設(shè)備進(jìn)行操作即可。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在測(cè)繪工程中得到了更加廣泛的應(yīng)用，不但在應(yīng)急測(cè)繪以及國土資源等領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，在新能源領(lǐng)域中也得到了重視[4]。

3 無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中應(yīng)用的流程

3.1 像控點(diǎn)布設(shè)流程

在進(jìn)行相控點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候，要充分地結(jié)合項(xiàng)目范圍來進(jìn)行像控點(diǎn)的布設(shè)工作，在布設(shè)像控點(diǎn)的時(shí)候要堅(jiān)持按照比例尺、地形條件以及不同的處理方式進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)，要堅(jiān)持執(zhí)行均勻性的工作原則，嚴(yán)格地遵守相關(guān)的工作準(zhǔn)則，對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行像控點(diǎn)的布設(shè)，與此同時(shí)，也要考慮到測(cè)繪區(qū)域的交通情況以及地物點(diǎn)的特征。

3.2 補(bǔ)測(cè)流程

在利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪的時(shí)候，有可能會(huì)出現(xiàn)攝影盲區(qū)，所以，為了解決這一問題，相關(guān)的工作人員在進(jìn)行獲取數(shù)據(jù)分析的時(shí)候，要提高對(duì)測(cè)量點(diǎn)的關(guān)注度，通過具體分析測(cè)繪盲點(diǎn)的位置以及產(chǎn)生盲區(qū)的原因，然后再由相關(guān)的工作人員根據(jù)分析到的結(jié)果對(duì)測(cè)量盲區(qū)進(jìn)行布設(shè)，重新獲取測(cè)量結(jié)果。通過對(duì)測(cè)量盲區(qū)的補(bǔ)測(cè)來獲取尚未得到的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而彌補(bǔ)在上一次測(cè)繪工作中的問題，除此之外，如果出現(xiàn)無人機(jī)在某些地區(qū)無法獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以由相應(yīng)的工作人員進(jìn)入測(cè)繪場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量并獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)工作的順利進(jìn)行[5]。

3.3 三角測(cè)量流程

在一些地形特殊并且高度較高的測(cè)繪工程中，相應(yīng)的工作人員無法切實(shí)地到測(cè)繪場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)繪工作，所以在此過程中利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)能夠順利地開展測(cè)繪工作。通過相應(yīng)的工作人員操作無人機(jī)，利用無人機(jī)的定位系統(tǒng)形成工作人員與無人機(jī)之間的密切聯(lián)系。并且通過無人機(jī)的定位系統(tǒng)，也可以對(duì)不同地形進(jìn)行路線的布設(shè)，繼而就可以獲取不同地形的地理信息數(shù)據(jù)，在無人機(jī)的幫助之下，還可以將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、記錄等工作。為了能夠有效地提高無人機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，需要充分地結(jié)合測(cè)繪地區(qū)的實(shí)際地理狀況來開展三角測(cè)量工作，利用定位系統(tǒng)對(duì)地形的概況進(jìn)行傳輸，再利用地面測(cè)量?jī)x器獲取精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果，進(jìn)而使獲取的信息準(zhǔn)確性以及真實(shí)性得到保障。

3.4 立體采編流程

在新時(shí)代下，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使得測(cè)繪工程的測(cè)繪精度以及標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地提高。在對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行全方位的測(cè)量的時(shí)候，不僅需要對(duì)地形地貌進(jìn)行測(cè)量，還需要對(duì)測(cè)繪區(qū)域的周圍環(huán)境以及地質(zhì)條件進(jìn)行信息的收集整理，這時(shí)即可采用立體采編方式進(jìn)行測(cè)量。在采用立體采編方式進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，相應(yīng)的工作人員只需要利用計(jì)算機(jī)合理的設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，進(jìn)而使無人機(jī)的測(cè)量水平線保持平衡即可。并且需要確保在信息數(shù)據(jù)完整性的基礎(chǔ)之上才能夠進(jìn)行立體采編。利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在較為復(fù)雜的地形中進(jìn)行測(cè)繪工作的時(shí)候，通過根據(jù)相關(guān)操作人員設(shè)定的具體參數(shù)，對(duì)獲取的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記處理，再采用拆分重組的方式，將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，進(jìn)而獲取更加準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。

3.5 航線設(shè)計(jì)流程

在利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪工作之前，需要做好一切的準(zhǔn)備工作，充分地結(jié)合具體的情況對(duì)無人機(jī)的航線進(jìn)行精確的計(jì)算，進(jìn)而確定合理的無人機(jī)航線，避免出現(xiàn)無人機(jī)盲目飛行的情況，為測(cè)繪工程的測(cè)繪工作提供有利條件。在確定無人機(jī)具體航線的時(shí)候，要充分地結(jié)合地理地形條件以及測(cè)量的重點(diǎn)位置，進(jìn)而確定飛行的方向，選擇速度快、路線規(guī)范、航線清晰的飛行航線。與此同時(shí)，也要考慮到特殊地形對(duì)無人機(jī)造成的影響，盡量避免在險(xiǎn)坡、瀑布以及有山洞的區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪工作。除此之外，在進(jìn)行航線的設(shè)計(jì)工作時(shí)也要明確無人機(jī)的飛行高度，可以通過中心位置拍攝的方式，在結(jié)合航線節(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定無人機(jī)的飛行高度，進(jìn)而確保無人機(jī)航線設(shè)計(jì)的合理性。

4 無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的具體應(yīng)用

4.1 測(cè)繪影像資料的獲取

將無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在測(cè)繪工程中，需要提前對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行全面的了解，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)具體的飛行路線。由于無人機(jī)在實(shí)際飛行過程中振幅小、偏角大，在采集數(shù)據(jù)信息時(shí)，需要充分利用飛行過程中拍攝的圖像，豐富后期的三維圖像處理效果。其中，有必要確保無人機(jī)記錄系統(tǒng)，無人機(jī)攝影技術(shù)拍攝的圖像應(yīng)符合相關(guān)圖像處理標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確保圖像處理效果。

4.2 數(shù)據(jù)的采集

在無人機(jī)數(shù)據(jù)采集過程中，根據(jù)數(shù)據(jù)主體的不同，可以采用自動(dòng)加密和手動(dòng)采集兩種方法。首先，對(duì)于無人機(jī)來說，自動(dòng)加密是對(duì)無人機(jī)的一種保護(hù)。在收集信息以及數(shù)據(jù)之后，使用傳感器將信息臨時(shí)存儲(chǔ)在機(jī)器中，并對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行加密，進(jìn)一步使數(shù)據(jù)以及信息的安全得到保障。如果相應(yīng)的工作人員希望接收內(nèi)部存儲(chǔ)的信息，則必須授予他們適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限。這種自動(dòng)加密技術(shù)的應(yīng)用有效地確保了收集數(shù)據(jù)的安全性。其次，手動(dòng)檢測(cè)方法主要需要用到計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，根據(jù)基站的實(shí)際檢測(cè)要求，利用無人機(jī)進(jìn)行有針對(duì)性的拍攝，進(jìn)而獲取需要的相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息。

4.3 惡劣環(huán)境分析

在測(cè)繪工程中，不是所有的測(cè)量工作都是在環(huán)境較好的區(qū)域中，存在一些環(huán)境較為特殊的地方開展測(cè)繪工作，采用常規(guī)的測(cè)量方法已經(jīng)無法完成特定的測(cè)量任務(wù)。基于此，利用無人機(jī)遙感技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)低空航拍，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而獲得精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果，使數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)充分的體現(xiàn)智能性和靈活性。因此，無人機(jī)遙感技術(shù)不僅能在各種惡劣環(huán)境下開展測(cè)繪工作，還可以確保測(cè)繪工作結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4 自然災(zāi)害救援

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，為生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展帶來了一定的影響，各種各樣的自然災(zāi)害不斷發(fā)生，例如洪澇、地震以及泥石流等。當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害的時(shí)候，首先，需要由相關(guān)的救援部門及時(shí)獲取災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的實(shí)際情況以及具體信息，進(jìn)而避免有更多的人員受到自然災(zāi)害的影響，也避免更大的人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失。通常情況下，自然災(zāi)害的發(fā)生都會(huì)伴隨著道路以及通信的不暢通，所以相關(guān)的救援部門沒有辦法在第一時(shí)間獲取災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的相關(guān)信息，因此，這就需要相關(guān)的工作人員利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)災(zāi)害發(fā)生的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而獲取準(zhǔn)確真實(shí)的地形地貌信息，然后再將獲取的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄仍块T中，不但為救援部門的救援工作提供有利條件，也使得處于災(zāi)害中的人們能夠得到安全保障。

4.5 礦山測(cè)繪

在現(xiàn)代化的礦山工程中，由于人們?cè)絹碓阶⒅貙?duì)礦山建設(shè)的環(huán)境問題，所以對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行治理十分重要，利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行實(shí)地的測(cè)繪，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而為礦山環(huán)境的治理奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，相關(guān)的工作人員在利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的時(shí)候，只需要在無人機(jī)中搭載一個(gè)傳感器，就可以獲取具體的遙感數(shù)據(jù)，然后再用遙感數(shù)據(jù)就可以對(duì)礦山的具體情況進(jìn)行分析，有利于人們開展對(duì)礦山環(huán)境的治理工作，進(jìn)一步有效改善礦山的生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)語

在測(cè)繪工程中充分地利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，能夠?yàn)闇y(cè)繪工程中測(cè)繪工作的順利開展奠定基礎(chǔ)，首先，明確測(cè)繪區(qū)域，然后進(jìn)行相控點(diǎn)的布設(shè)以及測(cè)量，再利用空中三角測(cè)量方式進(jìn)行工程測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理，進(jìn)而獲取更加真實(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，與此同時(shí)，在自然災(zāi)害救援以及礦山的測(cè)繪工作中，無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)也能夠起到一定的積極作用，所以，將無人機(jī)攝影技術(shù)應(yīng)用在測(cè)繪工程中具有巨大的優(yōu)勢(shì)，不但能夠節(jié)省一定的成本，還能夠在一定程度上縮短工作周期，為測(cè)繪工程提供精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)。