无人机遥感技术在测绘工程中的应用浅析

2016-03-12 03:35刘振宇
工程建设与设计 2016年16期
关键词:航拍遥感技术数据处理

刘振宇

(安徽省第三测绘院,合肥230031)

无人机遥感技术在测绘工程中的应用浅析

刘振宇

(安徽省第三测绘院,合肥230031)

随着无人机技术的发展,无人机测绘测量在遥感测绘中有不可替代的重要作用。将多种精密化遥感设备安装到无人机上,能够实现一系列的操作,例如信息采集、数据反馈、图像处理等,无人机遥感技术具有多种优势,且有广阔的应用前景。论文分析了无人机遥感技术的优势,并对其在测绘工程中的应用进行简单分析。

无人机遥感技术;测绘工程;测量;应用浅析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.183

1 引言

无人机遥感技术指的是利用先进科学技术,即遥感传感器技术、GPS差分定位技术、无人驾驶飞行器技术、遥测遥控技术、遥感应用技术、通讯技术,自动、智能、专用化的实现多种空间遥感信息,例如,获取自然环境信息、地震灾区信息、国土资源等,并且能够完成遥感数据的建模、处理、应用分析等。目前无人机遥感技术已经被广泛应用到实际测量工作中,将会成为未来主要的遥感技术应用之一。

2 无人机遥感技术的优势

2.1 安全性和可靠性

近年科学技术突飞猛进,无人机遥感技术由此诞生。利用遥感系统的无人机已经参与多项研究,通过遥感能够很好的控制无人机,计算机技术与图像摄影技术以及无人机遥感技术相结合,能够很好的利用无人机进行测量工作,无人机不需要飞行驾驶员与地质科研人员在飞机上进行测量工作,从而提高了测量工作的安全性与可靠性。

2.2 机动灵活性

无人机相比于普通的航拍飞机而言,其体型更加娇小,升空的时间更短,不需要专门的升降起跑场地就可以快速升空,并且正常运行。因此,无人机的机动性和灵活性较好。随着科学技术的进步,遥感操作系统快速发展,无人机遥感技术的运营成本也在逐渐降低,其操作较为简单、运营成本降低,利用率随着科学技术的进步得到了进一步的提升。通常情况下,在进行测量前会先给无人机制定出其在测量时的飞行路线,在进行测量时,无人机能够根据设定好的路线自动飞行。因其稳定性较好,不仅能够进行高强度的航拍工作,还能够提高航拍的准确性与精准度。在无人机飞行用油的情况上,由于无人机并不需要载人,因此,在耗油量相同的情况下,无人机与普通的航拍飞机相比能够飞得更远、时间更长。无人机能够高度精准地控制在10m,因此,无人机能够一次性设定一百多个航点进行地形测量工作,并且能够不间断地进行地形测量与航拍工作。由于无人机与计算机技术相结合,并且与地面采用实时的网络连接,从而能够将采集到的数据瞬间传输到地面,工作

人员能够及时对传回的数据进行处理,而普通的航拍飞机必须要等到飞机降落后才能将测量的数据带回,无人机能够提高数据处理的效率,其灵活性是不言而喻的。

2.3 数据处理费用少

无人机的控制系统相比于普通的航拍飞机较为简单,无人机的造价要低于普通的航拍飞机的5倍左右[1]。由于无人机驾驶员只需在地面通过遥感系统来进行操作,因此无人机驾驶员的上岗执照的获取较为简单,使得驾驶员的上岗时间缩短。无人机通常采用的材料都是轻质量的碳纤维复合材料,其后期的维修、保养也较为简单便捷。由于无人机遥感技术是一种新型的技术,并且其搭载的影像处理设备相对较好,其数据处理的硬件配置要求相对较低,从而使得其数据的处理费用相比于普通的航拍飞机要减少许多。

2.4 高分辨率、多角度的影像

无人机搭载的数码成像设备都是一些新型、高精度的设备,能够从多个方向进行摄影成像,例如从垂直角度、倾斜角度和水平角度等。无人机在进行测量时,能够在航拍地点从多个尺度与角度进行拍摄,解决了建筑物的遮挡问题,从而使得测量的精度更高,而传统的单一角度拍摄很难做到这一点。

3 无人机遥感技术在测量测绘中的应用

3.1 进行无人机的航空拍摄

通常无人机搭载的设备有轻型光学相机、高分辨率CCD数码相机、激光扫描仪等,这些拍摄设备能够做到精细化。另外,无人机内部还装有其他设备,即微型的计算机处理系统,这个微型的计算机处理系统能够对扫描、拍摄的图像进行初步的处理和加工,暂存处理后的数据与图像。

3.2 进行数据采集工作

无人机数据采集工作根据采集主体的不同,通常分为两种,一种是手动采集,另一种是自动加密部分[2]。手动采集主要是利用计算机的远程控制技术,工作人员在基站内根据实际的采集需求,操作无人机进行有选择的拍摄,获取所需的信息与数据;自动加密则是无人机内部控制系统的一种自我保护机制,在收集到所需信息与数据后,无人机的传感器和拍摄设备能够做到将信息暂存到机器内部,同时为了保证数据的安全,会将存储器进行加密。工作人员想要获取内部信息,就需要获得相应的访问权限,这种自动加密技术的使用,极大提高了数据的安全性与质量的可靠性。

3.3 进行数据处理工作

与传统的数据处理工作相比,无人机的数据处理效率和质量有着极大的优势,比如,矿山的面积相对较大且极易导致污染问题,而传统的矿山整治管理缺乏指导,使得污染的整治效果不尽理想。但通过无人机遥感技术,能够快速获取矿山周围的生态破坏情况,及时给矿山的整治工作带来详细的数据信息,方便针对性整治措施的制定。

3.4 在突发事件处理中的应用

无人机遥感技术在测量中往往会遇到突发事件,例如地震灾害等。在突发事件的测量中,不能采取常规的方法进行测量工作,常规的测量方法周期较长,无法做到实时监控。2008年,汶川发生地震,由于地震灾区在山区,周围环境较为恶劣,天气多变,主要是阴天或雨天,如果利用载人航空遥感系统卫星遥感技术无法对灾区进行实时监控,无法获取灾区的实时影像,不利于救灾工作的顺利开展,而无人机遥感技术可以避免以上问题,无人机能够迅速进入灾区,实时动态监测,做到有效评估汶川当地的房屋坍塌情况以及道路的损害情况,为后续的救灾工作提供大力的帮助。

3.5 在特殊目标获取方面的应用

无人机遥感技术能够对特殊目标进行信息、数据的获取,主要用于军事方面测绘目标的获取。例如某单位在制作大比例尺的地形图时,针对本地区的特殊目标——清真寺需要获取详细、清晰的数据、影像资料,但由于清真寺较小,利用传统的航拍技术难以获取精准的数据信息。利用无人机遥感技术能够准确获取该特殊目标的数据信息,并且所获取的影像资料精准度高、位置准确,促进了大比例尺图幅的成图快速技术,节省了大量的人力、物力和财力。

4 结语

随着时代的发展,传统的测量技术必将被新的测量技术所取代。因此,相关部门和工作人员要加强对无人机遥感技术的重视程度,并提高测绘工作的效率,充分发挥无人机遥感技术的积极作用。

【1】尧志刚.论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].住宅与房地产,2016(18):256.

【2】陈新.试论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].绿色环保建材,2016(8):152.

Application of UAV Remote Sensing Technology in Surveying and Mapping Engineering

LIU Zhen-yu
(The Third Surveying and Mapping Institute of Anhui Province,Hefei 230031,China)

With the development of unmanned aerial vehicle(UAV)technology,UAV surveying plays an important role in remote sensing mapping.It can realize a series of operations,such as information collection,data feedback and image processing.The UAV remote sensing technology has many advantages,and has a wide range of applications prospect.This paper analyzes the advantages of UAV remote sensing technology,and discusses its application in surveying and mapping engineering.

unmanned aerial vehicle remote sensing technology;surveying and mapping engineering;measurement;application analysis

P237

A

1007-9467(2016)11-181-02

2016-10-17

刘振宇(1972~),男,安徽太和人,高级工程师,从事测绘成果质量检验和技术管理研究。

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