無人機遙感技術在工程測量中的應用分析

褚福俠，蔡大成，趙新童

（山東光大空間地理信息有限責任公司，山東 濟寧 272000）

無人機遙感技術作為專業測繪技術之一，在工程測量中進行應用，在提高測量工作效率的基礎上，還能夠保證測量結果的準確性。而且在實際測量工作開展過程中會受到人為因素的影響，但通過應用無人機遙感技術開展工程測量工作，可以保證測量活動的順利開展。并利用智能化的系統分析和處理各類數據，可以有效地提升整體數據的準確性，為工程建設工作提供重要的信息支持。

1 無人機遙感技術的優勢分析

1.1 檢測效率更高

在測繪工作中應用遙感技術，能夠對相關區域地形和地貌開展有效測量，如在工程建設及突發性事件上應用無人機遙感技術進行測量，可以獲得較好的測量成果。利用無人機遙感技術能夠在短時間內完成相關區域范圍內的高效監察和觀測，工作效率較高。特別是在國土空間規劃管理、土地調查和工程測量等領域中應用無人機遙感技術具有較大的優勢，可以有效提高測量的效率和測量的精度。

1.2 信息處理速度快

工程測量中一般會涉及到測量和觀測一些遮蔽的目標，這也導致對觀測目標或是待測對象范圍的管控難度較大。通過應用無人機遙感技術，可以快速提取數據信息。特別是將無人機技術和航拍技術相結合，有利于提高測量工作的效率，而且拍攝的圖像在空間和時間上具有更高的分辨率，能夠有效滿足測量工作精度的要求。另外，通過快速完成數據信息的采集，獲取測量區域范圍內的地形和地貌，對于工程領域具有極為重要的意義。

1.3 檢測尺度大

近年來隨著科學技術的發展，無人機技術更新換代速度較快，在工程測量中應用無人機遙感技術，能夠對測量尺寸和測量范圍進行自主管控，而且測量尺度管理更具靈活性和伸縮性。當前無人機遙感技術在工程項目建設活動開展中應用較為普遍，通過與相關技術相結合，能夠將區域地理狀況更好地反映出來，使工作人員快速捕捉到相關區域的地理位置信息，實現對各項數據資料的有效采集，并與地理信息軟件相結合，構建三維數字模型，使工作人員能夠對相關區域的地理位置信息有一個更直觀、全面和深刻的了解。

1.4 具備較強的兼容性

工程測量工作開展過程中，單純的應用遙感技術會對測量數據的精確性帶來較大的影響，但通過應用無人機遙感技術，并將其與其他測繪技術相結合，可以實現優勢互補，全面提高測量工作的效率和質量，保證測量數據的準確性。并能夠為工作人員對相關區域地理位置信息進行快速了解和掌握，為工程建設提供完善的數據信息支持。

2 工程測量中無人機遙感技術運用流程

2.1 無人機調試

利用無人機遙感技術進行工程測量，需要提前對無人機進行調試。無人機進行調試作業時，應結合無人機機型特點、控制狀態和飛行軌跡開展調試，以此來保證無人機進行測繪作業時的穩定性和準確性。并借助于軟件及地形地貌圖來對測試的無人機運行坐標進行校準。飛行作業前還要對無人機的電池存量進行檢查，避免出現電池電量不足對作業要求及作業完整性造成影響的情況。無人機通過調試合格后才能進行測繪作業。

2.2 無人機的工程傳輸數據

工程測量作業過程中，通過人工對無人機的飛行情況進行操控及現場勘測到信號的準確性，無人機針對現場的地圖數據進行勘測，并將獲取的測繪數據進行傳輸，針對傳輸數據進行分析來獲取測繪結果。具體在進行無人機布點時，宜選取白色或是紅色漆作為像控點的中心區域，顏色噴涂可以根據實際情況，確保其易于分辨。可以以“L”和“+”作為像控點布置的樣式，采集坐標時一般在“L”型坐標的直角拐角處。在實際作業過程中要盡可能減少誤差，確保實際操作作業的完整性。

2.3 數據傳輸及其歸類

無人機遙感技術在工程測量應用過程中，數據傳輸屬于重點內容。因此要借助于無人機遙感機中的芯片及裝置內發射出來的信號，再通過接收信號完成數據的傳輸，將數據傳送到處理終端。在實際傳輸數據過程中，需要對無人機的飛行速度進行控制，保證其勻速前行，這也是保證數據傳輸質量的關鍵環節，也有利于提升測繪的準確性。完成數據傳輸后，還要利用相關軟件對傳輸的數據進行分析和歸類，進一步提升測繪質量。

3 無人機遙感測繪技術在工程測量領域的應用

3.1 復雜地理環境的測繪

傳統測繪工作中通常會應用到航空攝影測量技術，但這種測繪技術對周邊環境具有較高的要求，一旦相關區域地理條件不好，則會影響到攝影測量的精度和準確性。這種情況下應用無人機遙感技術進行測量，其對外部環境的要求不高，能夠有效提高測量精度。而且在一些極端復雜的氣候環境下，利用無人機遙感技術進行測量，能夠快速完成復雜地形和地貌的測繪作業，有利于測量數據質量的提高。在工程測量中應用無人機遙感技術，能夠采集到城市測量區域范圍內符合限差值的數據信息。在城市規劃和空間區域測量時，利用無人機遙感技術也能夠采集到有效數據，滿足統計和數據分析工作的需求，而且可以保證采集工作的高效性和代表性。數據采集也能夠實現對地表沉降情況的及時監測，科學合理劃分城市空間，全面提高地理信息獲取的效率。另外，在一些無人地帶無人機遙感技術也具有較高的工作效率，可以有效解決不同測量區域存在的技術難題。可以說在工程測量中應用無人機遙感技術，進一步提高了工程項目實施的穩定性和安全性。

3.2 測繪區域的數據

工程建設實施過程中需要大量的測量數據技術，測量數據的真實性和有效性是保證工程施工質量和施工決策科學性的保障。通過應用無人機遙感技術進行測繪，及時獲取被測區域的數據信息。同時將無人機遙感技術與數字相機和信息交互式處理軟件結合使用，可以快速自動識別影像，并獲取相應的數據信息。在實際操作過程中，工作人員需要在無人機計算機系統中輸入操作指令，并為無人機設計好測繪路線和具體的測繪內容。無人機接到指令后飛行至指定區域，并與定位技術、遙感技術和通信技術相配合，能夠第一時間將獲取的測繪信息傳輸至計算機系統中，工作人員即可以對采集到的信息進行分析和檢測。而且為了保證數據的真實性和有效性，無人機通常會進行二次作業，補充缺失的數據信息，保證數據采集的全面性。

數據完成收集后，工作人員還要利用無人機遙感技術收集測繪區域內的圖像，并利用數碼相機和遙感影像處理軟件處理收集到的圖像，從而為工程設計和施工提供有效的圖像支持，全面提高制圖工作的效率。針對測繪區域的圖像收集過程中，可以在無人機遙感系統中添加數字攝像機，針對被測繪對象完成圖像收集工作。并利用三維建模技術針對數字攝影機收集的圖像實施二次加工，全面提高圖像的立體性，為制圖工作提供有效的圖像支持。由于無人機遙感技術智能化水平較高，在應用過程中可能實現對測繪圖像的自動化處理，并能夠自動變焦并對圖像參數實施調整，從而提高圖像的清晰性，為圖像收集工作整體質量的提升提供重要的保障。

3.3 測繪數據處理

相較于傳統人工數據處理工作而言，無人機遙感技術進行數據處理時，無論是數據處理效率還是數據處理質量都有較大程度的提升。由于無人機遙感技術一般情況下無法形成單獨的產品，因此需要通過相應軟件進行處理。利用無人機遙感技術拍攝的影像排列不規律性，飛行時角度問題也會使影像發生變化。因此需要將無人機獲取的影像數據傳輸至數據處理系統中，對這些數據進行有效組織和匹配，并與GPS技術相結合，獲取更準確的影像內外方位元素。另外，工作人員還要對影像進行輻射處理和顏色修正，確保獲取高質量的測繪成果。

3.4 大比例尺測圖中的應用

利用無人機遙感技術能夠獲得更高清晰度的環境圖像，能夠為大比例尺測圖的繪制提供圖像支持。在實際工程測繪過程中，無人機遙感系統中數碼相機功能十分強大，能夠自動校驗攝影數據，并對拍攝的數據進行自動矯正，以此來提高測繪圖像的精準度，確保大比例尺測圖工作效率的提高。但在實際無人機遙感測繪工作實施過程中，受機械變形等因素的影響，獲取的圖像會存在誤差問題，這就要求工作人員要使用邊緣現場補償相機姿態角度解決圖像誤差問題，提高圖像精準度。并進一步優化三軸云臺技術，降低無人機系統的整體重量，確保無人機航測工作效率的提高。

3.5 特殊工況的測繪測量

工程測量中通常利用無人機遙感技術針對指定區域和指定對象信息進行采集和處理。在具體對此類信息采集過程中，需要根據測量目標來選擇適宜的采集手段，可以選擇手動采集或是應用自動加密技術。自動加密技術即利用航拍設備與傳感器對采集的數據進行存儲，通過對數據進行加密來保證信息的安全。這些數據需要具有訪問權限的人員才能使用，這樣可以保證數據的安全。利用計算機遙控系統對數據進行手動加密處理，具體要與本站數據采集預期相結合，指揮無人機開展定向拍攝，可以保證信息的準確性。利用無人機遙感技術對于一些大型復雜工區進行測量，能夠針對特殊工區信息進行全方位采集。在實際工程測量工作中，大型復雜工區是測量工作的難點，而且測量質量直接關系到數據的完整性，利用無人機遙感技術全面采集測繪區域內的信息，可以為工區管理工作的有序開展提供重要的保障。實際無人機遙感技術在工程測量中應用時，需要使用適配飛行器。在具體測繪工作中，需要對目標區域地形地貌繪測方案進行設計。由于無人機飛行中拍攝的影像會縮小像幅及增大偏角，這種情況下宜利用空中三角技術對影像進行糾正，使航拍過程能夠將全部地理位置進行覆蓋。在實際工程測繪工作開展過程中，獲取數據信息作為測繪的基礎，而且數據準確性也會給測繪質量帶來直接影響。利用無人機遙感測繪技術有效地保證了測量信息的準確性，而且針對一些特殊工況環境具有較好的適應性，可以有效滿足工程測量的具體要求。

3.6 低空飛行測繪環境

為了提高工程測量工作的質量，在利用無人機遙感技術進行測繪過程中，需要提高測繪圖像的清晰度和測繪數據的精準度，從而為工程建設提供科學的數據信息。對于一些工程項目施工環境復雜的情況下，可以充分利用無人機體量輕、結構強度高及續航時間長等優勢，通過低空飛行來獲取測繪區域內的數據和影像。工作人員需要提前輸入相關指令，并設定具體的航線，使無人機在復雜環境中能夠采取低空飛行的模式進行遙感測繪，從而獲取到更高精準度的航空影像。

4 無人機遙感測繪技術應用中的控制要點

4.1 做好無人機設備的檢查養護

為了保證無人機和遙感設備處于高效穩定的運行狀態，需要針對無人機設備做好檢查維護工作。在設備正式投入使用前，應對設備進行檢測調試，確保通信設備、地面電臺設備和電源系統等具有較好的性能，這樣才能進行飛行試驗。而且還要針對無人機設備進行定期檢查養護，及時發現問題并進行處理確保無人機測繪數據的真實性和可靠性。

4.2 優化像控點測量流程

提前對像控點的測量流程開展規劃，通過對控制范圍進行確定，并對像控點的布設流程和儲存流程進行優化，全面提高工程測繪工作的效率。在實際工作中，應深入分析測繪范圍的實際情況，并檢查拍攝區域內網絡的效果，保證狀態與要求相符，避免出現圖像偏差。并結合被測繪區域內的具體情況來設計具體的測量方案，通過制定專業的數據收集管理標準，保證數據收集的質量。另外，還要對測繪數據定期檢查，將無用測繪數據及時刪除，提高測繪影像的清晰度。

4.3 優化網絡傳輸

工程測繪過程中使用無人機遙感技術時，優化網絡傳輸具有重要的意義。在實際工作中，工作人員需要選擇合理的位置安裝信號接收器。在具體安裝時，應遵循就近高位的原則，以此來提高網絡傳輸的質量，確保測繪過程中測繪數據和測繪影像能夠高效傳輸。

4.4 提高無人機的飛行姿態

在無人機遙感技術應用過程中，需要搭載更高準確度的傳感器，這樣才能獲得高精確度的影像，使其滿足大比例尺地形測量圖的繪制要求。同時在操控無人機時，應根據提前設定的流程開展測繪作業，使其能夠滿足測量技術要求，確保獲得預期的測量結果。

5 結束語

在當前工程測繪領域中，無人機遙感技術與其他測繪技術相比更具優勢，能夠在低空或是高空開展測繪作業，有效地提高了測繪工作效率和測繪質量。在實際測量工作開展過程中，具體要結合工程項目的實際情況，針對無人機遙感技術進行合理優化，使其能夠滿足工程建設要求，確保測量數據的精準度，并進一步推動測繪行業的數字化和智能化發展。