無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用實踐

侯望林　袁彬貴

摘 要：隨著時代的發展和社會的進步，科學技術取得迅猛發展，尤其是在改革開放以來，國家各行各業都加大了投資建設力度。測繪工程作為我國工程行業的一項基礎工程，也緊跟時代步伐，向著高、精、尖方向邁進。在測繪工程中，無人機遙感技術發揮著舉足輕重的作用，是測繪工程在運用新興科學技術方面的重要體現。無人機遙感技術主要指通過無人駕駛的飛行器實現在空中對地面空間信息的精準測量，并通過信息遠傳等技術將測量的內容高效、準確地傳回地面，便于及時接收和整理歸納，完成了之前需要花費數倍力量、資源的工作，節約了大量的人力、物力資源，對推動我國測繪工程的發展起到了積極作用。文章闡述了無人機遙感技術，具體分析了無人機遙感技術應用于我國測繪工程測量工作的優勢與特點，并著重對如何更好地應用無人機遙感測繪技術展開了深入探究，以供參考和借鑒。

關鍵詞：測繪工程;無人機遙感技術;實踐及應用探究

中圖分類號：TP79;P23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.043

隨著我國社會經濟和科學技術的高速發展，工程建設的需求量逐漸增加，對測繪精準度的要求越來越高。在互聯網以及5G、6G技術不斷推陳出新的進程中，工程測繪的技術攻關也在不斷創新，無人機遙感測繪技術就在這樣的時代背景下應運而生。

無人機技術替代了人工技術進行測試，同時因其飛行高度較高，可以完成自然條件非常復雜的地形測繪工作，降低了自然環境因素對工程測量的限制，對地面空間信息的測量可以更加全面、精準，避免了人工測量時因為角度、地形等問題帶來的困擾。因此，無人機遙感測繪技術從誕生起就具有先天優勢，而且正因為這些優勢，使其成為我國測繪技術和測繪行業研究和發展的新機遇與新方向。

文章著重闡述了無人機遙感測繪技術的特點與優勢，在此基礎上進一步探索，剖析無人機遙感測繪技術的應用，爭取早日解決無人機遙感測繪技術在工程測繪中遇到的相關問題，為測繪行業發展提供保障。

1 無人機遙感測繪技術發展現狀

無人機遙感測繪技術也被稱為無人機航測遙感技術，航測特指在天空航行過程中測量地面工程信息，主要通過遙控駕駛飛行器搭載先進的通信技術、飛行控制技術、傳感器技術以及GPS定位技術，自動生成地面資源以及環境的圖像信息，并將收集到的數據自行分析、拆解，形成模型[1]。這項測繪技術雖然發展時間很短，但是經過了多次改革創新，憑借著其獨特優勢，以非常快的速度在測繪工程行業普及。

由于這項測繪技術主要使用無人航天器即無人機，對無人機產業的發展起到了促進作用。作為我國科學技術發展的主要原動力，二者的完美結合將這一優勢更加充分地發揮出來，為無人機行業的發展以及測繪工程的主要攻關項目起到了良好的指引作用[2]。

2 無人機遙感測繪技術的優勢

2.1 設備操作簡單靈活

無人機主要通過遙控器控制，站在地面便可以靈活控制無人機，不需要駕駛員親自駕駛，不需要專門的場地，可以利用多種方式在不同地點起飛和降落，快速到達目的地。完成測量任務后，可以利用滑行的方式回收，節約了人力成本。

同時，也不需要特別大型的無人機，只需要攜帶必要的信息收集系統便可完成主要工作，設備重量不斷降低，提高了無人機飛行的靈活性，有利于測量工作的進行。在飛行前，應設置無人機的飛行路線，并不斷根據實時數據校正，得到的測量結果也更加準確，極大地降低了操作難度。

2.2 成本相對較低

相較于傳統的飛機航拍，無人機極大地節省了人力、物力費用，無人機設備輕巧，結構簡單，使用成本比傳統的飛機要低很多。此外，駕駛無人機不需要空中飛行員，極大地減少了飛行員的培養費用[3]。

無人機由碳纖維復合材料制成，其后期保養相對容易，成本也會低很多，只需要提供設備折舊費和控制人員工資即可。使用無人機技術降低了數據信息的處理成本，其拍攝的影像分辨率較高，對復雜數據的測繪處理非常快速，十分高效。

同時，無人機還可以對不同區域、不同高度、不同范圍進行多駕駛、無漏洞檢測，在成本有限的條件下充分發揮作用。

3 無人機遙感技術在測繪工程測量中的實踐應用

3.1 獲取測繪所需影像信息

在測繪工程測量工作中應用無人機遙感技術，測繪人員首先要充分了解被測區域具體狀況，結合相關參數和信息，恰當、合理地選取設備平臺，科學設計無人機的實際飛行路線。在實際飛行期間，有可能出現一定幅度的偏差或者較大偏角。

實際測量過程中，除了獲取必要的信息和數據，還要拍攝相關測量區域的清晰圖片，促使后續通過合理處理得到三維影像效果，為后續測量結果分析工作提供有效參考和依據。為彌補拍攝中出現的漏洞，可以合理應用空中三角測量技術，進一步修復與糾正測量過程[4]。

3.2 測繪數據的采集

實際無人機遙感技術的應用，可以讓測繪數據的采集變得更加全面，但在此過程中，人們要對測量要點和注意事項給予高度重視。

在獲取實際測繪資料等內容方面，常見的采集方式主要包括手動數據采集和自動加密數據采集。應用自動加密數據采集技術的過程中，要借助拍攝設備和傳感器，將采集到的信息保存于具體裝置內部，此項操作需要人們獲取內部存儲和訪問權限，并將實際情況與數據信息相結合。

人們獲取到最佳數據資料后，還要進行二次檢測，確保將數據的全面性和準確性特點展示出來，使數據更加真實、可靠。

3.3 測量地表環境，預防地質災害

通過測量地表環境，及時發現地表變形，預防或及時應對地質災害，降低地質災害的影響程度。顧名思義，地表變形是地球表面形狀發生變化導致的自然災害，這一類災害在多數情況下都與人類對土壤資源的破壞和不合理開發有關，人們在建設地鐵時將地面以下土壤掏空就是地表變形的巨大隱患之一，在沒有足夠硬度的材料支撐時，就容易出現地表塌陷、地表裂縫或者地表下沉的情況[5]。

地質災害主要指在自然或者人為因素的影響下，由于環境破壞給人們的生命財產安全造成損失的災害，包括但不限于地震、泥石流滑坡、塌陷、海嘯等，這些災害都具有發生突然、時間短暫、破壞力極強、難以準確預測等特點。因為科學技術水平有限，即使能夠預測，也不能準確測出發生時間，且沒有給人們留出足夠的反應時間，如果出現延時，將造成不可挽回的后果。因此，利用無人機遙感技術及時測繪地面地形，有利于早日發現地質災害前兆，將損失程度降到最低[6]。

3.4 提高城市管理水平

現階段，我國正處在蓬勃發展的關鍵時期，各行各業繁榮發展的背后都離不開大數據的支撐。無人機遙感技術通過快速測繪，快速收集城市建設過程中用到的地形、地質數據。隨之而來的是，在各行各業快速發展的同時，各種信息數據的產生數量也變得極為龐大，人為測量后再進行數據分析的工作量極大，對城市建設發展進程造成了一定的影響，尤其是許多人口數量多的城市，或者是發展速度、發展步伐比較快的一線城市，甚至是新一線城市，對數據收集、處理能力的要求，都有著非常高的標準，因此，無人機遙感測繪技術的應用就顯得極為重要。

同樣，在這些城市中，政府管理部門為了更好地對各行各業實施管理并給予決策支持，必須具有更加高級、更加先進的數據收集、處理能力。無人機遙感測繪技術以極低的成本為城市發展搭建了數據收集和處理的平臺，為政府管理層和各個部門提供了數據處理支持。

“事實勝于雄辯”，一個管理者或者一個管理部門都要以事實為依據，以數據顯示為標準進行決策和管理，從而提高政府的工作效率和科學的決策能力[7]。各個城市的各級政府及相關部門進行精準治理，通過多方協作，實現社會治理的新模式。政府的行政管理承擔著黨和國家決策部署的重要作用，各級政府通過遵守執行國家的相關政策措施，管理社會事務，服務人民群眾，推動經濟社會發展。同時，為上級政府提供框架體系，具體做法還需要當地政府根據實際情況執行。實際情況的主要依據就是數據的收集、處理能力，無人機測繪模式的運行對政府治理的現代化進程起到重要作用。政府治理的現代化也是國家治理現代化的重要表現和關鍵環節，使用無人機遙感技術測繪勘察，不僅能夠對城市管理起到重要作用，而且能夠為實現國家治理現代化作出重要貢獻。

3.5 助力交通發展

當個人駕車出行時，車上的導航系統、并線識別系統、駕車輔助系統等全部根據數據處理分析，實現快速識別與智慧駕駛，給人們的出行提供了極大的便利。交通路況信息的收集離不開無人機的功勞，無人機遙感技術的應用可以快速測繪、更新具體路況[8]。在出行時，通過處理無人機測繪的數據，可以算出具體城市、具體街道的車流量，深入分析何時進入早高峰、何時進入晚高峰等特點，幫助人們更好地規劃出行路線，并且依據城市的交通基礎設施建設獲得交通信息，從而更好地為交通運輸、物流快遞等行業的發展提供助力。

隨著無人機數據收集功能的日趨完善，其在為用戶提供服務內容方面越來越精準，依靠交通路網動態分析，為用戶提供實時出行方案，不斷提高交通運行效率。根據感知器在互聯網方面的應用，可以實時分析復雜天氣事故和各種突發事件，使得交通管理部門掌握更多交通狀況，并及時作出反應。

現階段，交通執法方式日趨智能化，人工執法方式越來越少，簡單的貼條動作已經被無人機航拍影像數據分析、自動執法處理所取代，交通執法變成事后的非現場執法，交通主管部門根據相關數據情況作出科學決策。政府管理部門也可根據交通部門決策的計劃安排，最典型的是城市限外地牌照這件事情，專業機構即可通過數據分析破解城市道路擁堵的癥結，為城市交通發展提供便利，為實現政府決策智慧化和加快城市建設提供良好條件[9]。

3.6 推動消防安全工作發展

消防安全是全國人民都非常關注且需要全民參與的工作，是關系國計民生的重大問題。消防救援工作主要是搶救火災、爆炸危險等緊急情況，因此，消防救援工作的安全危險系數非常高。近年來，全國消防安全宣傳教育日的主題基本上都是圍繞“牢牢抓住火災防控工作中人這一根本因素”，發動全社會關注消防安全，學習消防知識，參與消防工作的。

眾所周知，“以人為本”一直是國家的一項重大戰略方向和宗旨，消防安全工作中更要關注人的安全因素，在很多場合、很多戰線以及國家重點企業貫徹的工作方針都是當有發生火災、爆炸等危險情況時，以保證人的生命安全為宗旨，因此，無人機遙感測繪技術在消防救援工作中發揮的作用也越來越突出。通過應用無人機遙感測繪技術，可以及早發現火情，在火勢沒有蔓延時盡早發現、盡早救援，將人員傷亡和財產損失降到最低。

例如，在撲救四川涼山森林大火的過程中，在火勢旺盛、消防救援人員無法靠近的時候，通過應用無人遙感測繪技術，尋找森林中被困人員，全面了解人員遇險情況。同時，通過無人機降雨進行滅火救援，測繪火勢走向以及判斷火勢是否存在進一步蔓延的可能，可以說，無人機的遙感測繪功能正在被廣泛應用于消防安全工作中，并發揮了不可忽視的作用。

4 結語

隨著社會經濟發展步伐逐漸加快，各種新興技術不斷應運而生。在測繪工程中，無人機遙感技術主要指通過無人駕駛的飛行器實現在空中對地面空間信息的精準測量，并通過信息遠傳等技術將測量的內容高效、準確地傳回地面，便于及時接收和整理歸納，是測繪工程在運用新興科學技術方面的重要體現，彌補了之前因人工測試出現的漏洞和不足，在提高測繪效率的同時降低了測繪工程的成本，保證測繪結果準確性和真實性，無疑為工程測繪工作提供了極大的便利，對測繪工程的發展起到良好的推動作用。

由此可見，在今后的測繪工程測量中，更加應該積極地嘗試應用無人機遙感技術，逐步提高測繪工程的工作質量，從而更好地推動測繪工程的發展。

參考文獻

[1] 張雅文，許文盛，韓培，等.無人機遙感技術在生產建設項目水土保持監測中的應用——以鄂北水資源配置工程為例[J].中國水土保持科學，2017，15（2）：132-139.

[2] 劉娟.低空無人機航攝遙感測繪技術在工程測量工作中的應用及發展[J].科技資訊，2016，14（21）：37，39.

[3] 張博.無人機遙感技術在工程測繪中的應用探討[J].住宅與房地產，2019（34）：203.

[4] 婁駿，于文娟.無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].交通世界，2019（34）：20-21.

[5] 黎信宏，吳俠.淺析無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用[J].世界有色金屬，2019（17）：297-298.

[6] 朱京海，梁婷，徐光，等.無人機遙感技術在環境保護領域中的應用進展[J].環境保護科學，2013，39（4）：97-100.

[7] 范承嘯，韓俊，熊志軍，等.無人機遙感技術現狀與應用[J].測繪科學，2009，34（5）：214-215.

[8] 洪宇，龔建華，胡社榮，等.無人機遙感影像獲取及后續處理探討[J].遙感技術與應用，2008，23（4）：462-466.

[9] 鄭舒允.無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].智能城市，2020，6（5）：56-57.