無人機遙感測繪在工程測繪領域的應用研究

文／杜冰 六安市住房發展中心 安徽六安 237000

引言：

無人機遙感測繪技術是一種結合了無人機技術和遙感測繪技術的復合式技術，其在實際應用中將結合兩種技術的優勢條件，發揮二者的優勢作用，大大提高測繪效率。工程測繪在建造行業中是重要的工作內容，其測繪結果對后期的建造工作具有指導意義。將無人機遙感測繪技術應用于工程測繪領域中，是工程測繪領域尋求新發展，同時也是建造行業提高建造水平的技術支持，對建造行業的整體發展都具有重要的作用。

1、無人機遙感測繪和工程測繪的概述

經濟發展為技術研發工作提供了充足穩定的資金支持，我國對科學技術方面的投入呈現逐年增長趨勢，在國家、社會和科研人員的支持下，我國各項科學技術研發工作火熱開展，其中無人機遙感測繪技術是將傳統的無人機技術和遙感技術有機結合在一起，在工程測繪領域中的應用，以滿足工程測繪工作的具體需求，從更廣的范圍，以更高的效率開展測繪工作。以下將分別對無人機遙感測繪和工程測繪進行簡要概述，在明確基礎概念的基礎上，開展后文的分析和論述，以概念為首，引入全文對核心論題的探討。

1.1 無人機遙感測繪概述

無人機用傳感器收集目標物的電磁波信息，經處理、分析后，識別目標物，揭示其幾何、物理性質和相互關系及其變化規律的現代科學技術。 換言之，即是“遙遠的感知”，按傳感器搭載平臺劃分，包括航天遙感、航空遙感、地面遙感。其使用領域有自然災害，如國家和地方災情監測、預警、評估、應急救助指揮體系，民用領域等。無人機遙感測繪主要是通過借助飛行儀器以及遙感儀器，實現遠距離、全方面獲取我國國土資源信息、地理特征以及地震災害等空間遙感信息，并且還能借助后臺信息系統對獲取到的相關數據進行進一步處理，從復雜的數據中篩選、整合與實際作業相關的數據信息，以滿足工作的具體需求。換言之，無人機遙感測繪是一種偵查、獲取、收集、整合和處理信息的系統，能在較短的時間內完成地理信息測繪和整合空間信息，完成信息獲取到信息應用全過程與信息相關的工作。

同時，隨著各項技術和高科技產品的開發和應用，以及相關學者數據調查研究分析可知，無人機遙感測繪憑借其高效性和經濟性的優勢，逐漸成為各國所研究的中心課題，并且逐漸成為一種最具理想效果和應用價值的遙感測繪技術。并且隨著相關技術的不斷進步，無人機遙感測繪技術將在未來成為最主要的航空遙感測繪技術，對推動我國工程測繪技術的優化和工程行業的發展具有重要的作用。

簡而言之，無人機遙感測繪技術是工程測繪領域未來應用的大趨勢，將以技術推動工程測繪領域在未來取得長足進展。隨著無人機技術、遙感測繪技術的進步，綜合了二者技術優勢的無人機遙感測繪技術也將以基礎技術為依托，其技術水平和測繪效率將逐步提高。

1.2 工程測繪的概述

工程測繪是建筑施工過程中重要的工作內容，主要就即將開展建造工作區域的自然環境和地理信息進行航空測繪，收集該地區相關的自然信息，對輔助后期開展建筑設計、建造工作具有全局指導意義，直接以數據為參照，為建筑設計團隊提供可行性指導意見。

傳統的工程測繪主要是以人工測繪為主要方式，在過去建筑行業的發展中，由于建造需求相對較小，人工測繪基本可以滿足建筑行業發展的基本需求；但是，隨著城市化進程的加快，各項建筑建造事業紛紛開展，社會對建筑行業的需求量在當前階段達到市場需求的頂峰，傳統的人工測繪方式需要大量的時間，測繪效率較低，同時又需要支出大量的人工成本和測繪成本，目前已無法滿足工程測繪的基本需求。

2、無人機遙感測繪在工程測繪中的重要作用

無人機遙感測繪是一種以技術手段為依托的測繪方式，其相較于傳統的人工工程測繪方式，具有高效、便捷、全面、經濟的優勢，能大大提高工程測繪的效率和水平，滿足工程測繪工作的實際需求，在最短的時間內獲取地理信息數據資料，為建筑設計和建造工作提供明確、全面的數據依據。從現代化無人機遙感測繪技術與傳統人工測繪技術之間的對比中可知，無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用具有重要的作用，不僅能大大提高工程測繪的效率和水平，甚至對整個建筑行業的發展都具有重要的作用。

2.1 增強數據信息的準確性

獲取地理信息數據是開展工程測繪工作的主要目的，其獲取信息的目的是為建筑設計以及分析建筑建造可行性提供具體的數據參考，數據信息的準確性與否將直接決定建筑設計水平和建造質量，對建筑系列工程具有前期指導意義。無人機遙感測繪技術是以無人機為載體，通過聯合衛星定位、數碼傳感技術，共同服務于工程測繪，以高新技術的應用，全面提高數據信息收集的效率和數據質量。

相較于人工工程測繪，無人機遙感技術以高效的數據信息收集系統，能對被勘測地的相關信息進行全面的收集，防止后期數據應用階段因數據信息不全面而導致各類問題的發生，增強數據信息的全面性，以保障數據信息應用的準確性和有效性。

同時，隨著無人機技術的進步，以無人機為載體開展的測繪工作水平也相繼提高，尤其是在復雜地區開展的測繪工作中，無人機以其體積小、易操作、易攜帶的優點，被廣泛應用于工程測繪工作中，并通過與后臺系統進行關聯，及時將獲取到的數據信息傳送至后臺系統，系統則對相關數據信息進行處理，留存數據信息，防止數據丟失以及處理誤差，大大提高了測繪過程中信息的安全性和準確性。

2.2 提高工程測繪效率和水平

工程測繪工作是建筑設計、建造工作中不可缺少的環節，對建筑行業的發展具有全局指導意義。無人機遙感測繪技術在工程測繪工作中的應用，將在最短的時間內獲取到相關數據信息，提高測繪效率，并通過高空測繪，對被偵查地的地理信息資料和地理地貌進行全面測繪，提高信息的全面性和質量，以高水平的測繪方式，滿足工程測繪的基本需求。無人機遙感測繪技術以統一的程序為基礎，開展測繪工作，相較于傳統的人工測繪方式，無人機遙感測繪技術以程序為依托，能減少因人工操作不當而導致的數據信息錯誤的問題，大大提高了數據信息的準確性；同時，無人機能取代人工測繪，在惡劣的氣候條件下開展測繪工作，減少工作過程中的人員傷亡，大大增強了工程測繪工作的安全性和穩定性，能為建筑團隊提供穩定的數據支持。

2.3 降低工程測繪的成本支出

無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用，將取代傳統的載人航空勘測方式，能在惡劣的氣候條件下完成無人機測繪工作。相較于載人航空勘測方式，無人機遙感測繪成本更低，主要將系統與無人機儀器進行數據連接，建立數據信息實時傳送機制即可，其儀器成本支出更低；同時，載人航空測繪易受到惡劣天氣條件的影響，無法保障飛行員基本的人身安全，測繪工作則受到天氣條件的影響，無法進行時刻測繪作業，受到外界條件的影響較大，無法保證基本的測繪穩定性。無人機遙感測繪技術則以體積小、機動性強的無人機為載體，受到外界環境的影響較小，能跳出環境因素的限制和時間的限制，減少測繪作業的時間成本，對于企業而言，時間就是金錢，尤其是在投標的過程中，能在最短的時間內完成投標計劃書，將大大增強企業競標過程中的競爭力，直接與企業的經濟效益相關。

2.4 提高信息處理效率

從系統設置上而言，無人機遙感測繪技術并不是一個單一的技術，而是一個可進行外部擴展的多接口的技術，能與其他相關系統進行連接。首先，無人機遙感技術能以直接的方式對被測繪地區開展測繪工作，收集相關信息，且通過高空測繪和電磁波信息收集，在較短的時間內完成該地區的測繪工作，以其極強的分辨力，抓住測繪中的信息重點，尤其是與建筑建造工作直接相關的重要信息內容，并對其進行數據標注，以為相關人員開展信息應用工作提供明確的數據信息支持。其次，無人機遙感技術的應用并不是以單一的無人機為依托，其還涉及眾多信息系統，通過增加對外接口的方式，實現無人機系統與后臺系統的全面對接，提升信息傳遞、分析和處理的效率。在無人機系統完成信息獲取作業之后，能在同一時間借助后臺信息系統完成數據分析和整合工作，大大提高信息處理的效率。

3、無人機遙感測繪應用的現狀

從我國無人機技術和低空遙感技術的發展趨勢而言，該類技術的發展水平逐漸提高，并最終表現于應用階段，其應用水平得到很大程度的提高，在相關行業中的應用推動該行業的有序發展。

從我國國內無人機遙感測繪市場以及國外市場的調查中可知，民用無人機技術成為國家重點研究的內容之一，并在推動國民經濟發展中居于關鍵地位。不僅是我國將民用無人機技術作為科研工作的重點內容，在其他國家也同樣將無人機技術作為推動國內經濟發展的關鍵技術支持，并相繼開展無人機技術研發和應用工作。民用無人機技術主要用于各行業中的測繪工作，尤其在地理信息測繪中具有重要的作用。從我國國內無人機技術研發和無人機產品投入使用的過程中可知，我國無人機技術日漸成熟，無人機產品銷售市場已經由國內市場轉向國外市場，我國無人機產品在國外市場仍舊受到熱切的追捧，標志著我國無人機技術水平在國際上處于較為前列的位置。同時，隨著無人機產業鏈的愈發完善，無人機產品質量水平的逐漸提高，其在國內經濟社會中的應用，大大提高了經濟發展水平，將我國經濟帶入到了一個發展的新層次。

從技術的更新和應用方面而言，無人機技術與低空遙感技術的相互結合，催生了無人機遙感測繪技術，并隨著各類技術的進步，無人機遙感測繪技術水平得到很大程度的提升，以較穩定的拍攝方式，滿足高空攝影的相關需求。同時，隨著相關技術的進步，無人機自動導航系統愈發完善，無人機遙感測繪工作可借助程序輸入，實現自動化地位路線的測繪流線，無需人工專門負責掌控無人機方向，只需要在測繪前期輸入路線，無人機則可自行控制拍攝路徑，相關人員只需要根據無人機測繪路徑，在過程中對其進行微調即可。

簡而言之，無人機遙感測繪技術在我國經濟發展中居于重要地位，尤其隨著工程建設需求的增加，無人機遙感測繪技術的應用將滿足其對測繪工作的具體需求，并且能在最短的時間內完成測繪工作，在降低時間成本的基礎上，提高建筑企業經濟效益，與企業未來發展的方向是一致的，致力于推動經濟社會中各企業向現代化、智能化和自動化的方向發展。針對這一應用現實以及無人機遙感測繪技術在國民經濟中的重要地位，相關人員以及技術研發企業只有重視該技術的研發、產品開發工作，逐步提高無人機遙感測繪技術水平、增加產品種類，滿足經濟社會發展的具體需求，從技術層面上和發展理念上重視無人機遙感技術的改進，才能確保當前我國工程測繪工作的質量和水平，并逐步提高測繪水平，以推動工程建設行業穩步發展。

4、無人機遙感測繪在工程測繪中的應用研究

從上文的論述中，我們明確的無人機遙感技術和工程測繪的概念、應用優勢以及無人機遙感測繪的應用現狀，在明確這些相關要點的基礎上，以下將對無人機遙感測繪在工程測繪中的應用進行研究。無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用主要是為了為后期開展工程設計和建造工作服務，致力于為其提供明確的數據支持，尤其是在復雜地區開展規劃工作時，其受到自然環境的約束力和限制力較大，若未明確掌握相關自然信息，則會導致建筑設計與實際不相符，嚴重阻礙建筑施工工作的開展。換言之，工程測繪在工程設計、施工中具有重要的作用，其測繪水平和質量將直接應用工程設計的質量以及工程施工的可行性分析，強化工程測繪工作尤為重要。無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用，將大大提高工程測繪的質量和水平，對工程設計、施工的全過程都具有重要的意義。以下將著重研究無人機遙感測繪技術在工程測繪中的具體應用。

4.1 無人機遙感測繪技術在工程數據采集方面的應用

測繪工作的最初目標是采集相關數據信息，以為后期開展相應的工作提供全面、準確的數據參考，以數據為基礎，分析研究工程建造的可行性。數據采集是工程測繪最基本的工作內容。無人機遙感測繪技術在工程數據采集方面發揮著重要的作用，其通過借助先進的數據采集系統以及成像系統，能在最大程度上滿足工程測繪的基本需求，并通過與其他技術聯合使用，在減輕測繪儀器質量，保證正常飛行的基礎上，擴大數據采集廣度，提升數據精準性。

（1）在工程測繪環境中的應用

現有的航空攝影技術無法有效應用于工程測繪工作中，主要是源于其無法判斷、辨別復雜的自然環境，只能以在一定的空中位置完成攝影、拍照作業，不具備分析自然信息、辨別不同位置自然信息的功能。而無人機遙感測繪技術則是通過電磁波收集與航空攝影相結合，既能滿足對被測繪地全局圖像信息的采集工作，又能在自身辨別系統中，對其獲取到的自然信息進行辨別、分析，并對相關重點信息進行標注，對于工程建造較為關注的自然數據信息進行深度收集，而不是將測繪工作停留在表面上。無人機遙感測繪能在空中拍攝高精準、高像素的信息彩圖，對輔助后期處理相關信息和為施工團隊明確施工現場具體情況提供圖文合一的相關信息，以使施工者明確施工環境，尤其是一些不易發現的環境信息和問題，以在前期設計中對施工過程中或面臨的施工問題進行前期分析，制定針對性施工優化計劃。

同時，相較于傳統的高空測繪方式，無人機遙感測繪以簡單易操作的小型無人機為工具，起停降落無需具備專業的機場，可隨時隨地開展測繪作業，減少環境對高空測繪的限制，尤其能滿足復雜地理條件下的測繪工作。

（2）在大比例尺制圖中的應用

無人機遙感測繪技術具備自動校驗功能的組合特寬角低空數據相機系統，能獲取到大范圍內的圖像信息，并對其數據進行測量，為大比例尺制圖提供清晰的圖像畫面和準確的數據信息。其所具備的相機系統能在應用的過程中在最大程度上減少測量誤差。

4.2 無人機遙感測繪技術在圖像采集中的應用

無人機遙感測繪技術的應用不僅以數據信息為收集工作的重點對象，還需要獲取相對應的圖像信息，以滿足工程規劃、設計和可行性分析對信息的全面性需求。無人機遙感測繪技術通過借助影像攝影功能，實現對被測繪范圍內的圖像采集工作，為后臺信息處理提供明確的圖像信息；此外，還在后期的處理中以三維建模技術將被收集到的圖像信息進行處理，根據無人機拍攝、傳輸的圖像，結合相關數據信息，構建三維模型，將被測繪地的整體布局呈現在工作人員眼前，為其提供全面的圖文信息和立體的模型信息。

4.3 無人機遙感測繪技術在低空作業中的應用

隨著無人機技術的更新，無人機所具備的功能性相應增加，不僅能滿足基本的獲取信息和拍攝圖像的需求，且能實現數據信息的技術傳送，以供后臺進行信息處理和數據整合，在最短的時間內反饋信息獲取工作結果，并以結構為導向，對無人機軌跡進行動態調整，以滿足工程測繪工作對被測繪地數據信息收集的具體需求。無人機遙感測繪技術在低空作業的應用中愈發完善，其以先進的攝像設備和深度信息分析儀器為主要結構，對被測繪地的圖像、數據以及電磁波信息進行全面收集和實時傳輸。相較于在較為復雜地區的測繪工作，無人機在低空測繪作業中的應用，其飛行的平穩性和安全性顯著提升，獲取數據信息的穩定性增強。隨著低空飛行技術的進步，無人機遙感測繪技術在低空作業的應用中得到了很大的發展，其作業水平顯著提高，大大提高了無人機低空作業水平和效率。

結語：

無人機遙感測繪技術在工程測繪中的應用，不僅能滿足工程測繪的基本需求，還能隨著相關技術的進步逐步提高工程測繪的水平和測繪信息的質量，對建筑行業的整體發展具有現實意義。工程測繪部門要積極引進無人機遙感測繪技術，并將其應用于測繪工作中，在反復的應用中，以使無人機遙感測繪技術與工程測繪工作更好地銜接起來，以使技術為實際工作服務，同時又以實際工作檢驗技術、完善技術和發展技術。