无人机遥感技术在工程测量中的应用

杨 奎

（贵州安禾土地资源开发有限公司，贵州 贵阳 551400）

在科技水平快速发展的背景下，测绘工程也得到了快速进步，尤其是无人机遥感技术的革新成效是非常瞩目的。而无人机遥感技术主要是指利用无人驾驶飞行设备，融合定位技术、通讯技术等，从而对指定空间各类信息完成精准、全面测量。可以说，无人机遥感技术应用于相关测绘工程测量中，不仅可以极大节约人力、物力、时间等资源的投入成本，还能提高测绘结果的精确度与有效性。然而，不可忽视的是，该技术在使用过程中依然存在一定的局限，如容易受外界因素的干扰、测绘数据处理功能须待优化等。本文将简单分析无人机遥感测绘技术的基本定义及其优缺点，并分层浅谈无人机遥感技术在工程测量中的应用方法[1]。

1 无人机遥感测绘技术的概念

无人机遥感技术是集先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术为一体的新型应用技术。通过将无人机搭载数码相机、多光谱成像仪、三维激光扫描仪等设备，可执行多目标任务。具有实时化、高分辨率、灵活机动、高性价比等优势。无人机遥感技术在生态环境保护、水利、自然灾害监测与评估、测绘等领域发挥了重要的作用数据，并实施有效解译，形成河湖岸线监测管理成果。

2 无人机遥感技术的发展现状

无人机测量系统作为无人机技术的重点，主要由其搭载的软件和硬件系统两部分组成。其中硬件系统是整个无人机技术的核心支撑体系，主要涵盖了无人机的空中飞行系统和其负载的监控系统。整个硬件系统在测绘作业开展的过程中起到了至关重要的作用，是无人机在勘测过程中能够获取稳定数据的基础。在施行野外勘测工作时，工作人员可以通过无人机实时监测现场的数据信息，并根据无人机实时反馈结果及时动态调控项目的测量方案。软件系统用于支撑无人机在测量过程中进行航线设计，以及在航行过程中各项影因素的分析处理以及无人机监测数据结果的储存工作[2]。

在实地开展地形测量的过程中，借助各项现代化技手段辅助测量，可以得到更加精确的测量结果。一方面，可以将无人机飞控技术和遥感传感器相结合，使得测量人员在开展野外工作的过程中实现对设备的智能化操作，不仅保障了无人机在空中的正常运行，更有助于工作人员更加观地获取测量信息，提升测量效率。

3 无人机遥感在测绘工程中的优势

3.1 工程测量的检测率高

运用低空无人机遥感技术开展工程测量工作，其主要是利用了无人机灵活性和轻便性的特性，能够快速并准确地获取测区范围的影像数据。与此同时，低空无人机对降落场地以及降落方式的要求不高，在测量作业中占据非常大的优势。由于使用无人机开展的是低空作业，其获取的影像信息分辨率普遍较高，使得高分辨率影像、实景三维模型等数据成果在多个领域都有独特的优势及应用。由于无人机不需要专业的起降场地，操作简单灵活，作业成本相对较低，使得利用低空无人机进行测绘作业极大地节省了人力资源和空间资源，有效节约了整个测量工作的成本。

3.2 无人机遥感技术数据机动性强

保障了的数据现势性。如在地质灾害发生后的第一时间，可针对灾害区域开展应急测绘，使用无人机遥感技术快速获取灾害区域的地理信息数据，争分夺秒生产测绘数据，为后续救援等工作提供第一手资料。

现阶段，我国无人机遥感技术在发挥着其多种突出优势时，也避免不了存在一些不足之处：①无人机飞行平稳度较低[3]。无人机自身质地非常轻，在上升到一定高度时机体就会受到高空气流的影响，从而影响无人机飞行稳定性，这直接导致了拍摄出来的影像图片分辨率也较低。②传感器控制完善性有待提升。传统无人机受到技术上的限制和要求，因此使用的传感器控制精确度相对较低，导致检测精准性降低，难以满足大比例尺测绘要求。③无人机遥感技术过于依赖通讯系统，其高效监测的基础则取决于技术人员操作水平，之后通过传感器来传达信息。因此无人机遥感技术的应用及控制主要依赖于通讯系统，这也是很多安全事故发生的主要原因。

3.3 作业区域环境分析

在开展测绘工作之前，需先对测量作业区域进行实地踏勘，分析测量区域的地貌特征，包括河网分布、山体高度、建筑物高度等，为航高和航线的规划做好准备，并可事先收集测量地区的控制点、各种比例尺地形图等已有测量资料，并结合这些测量资料选择合适的起降场地、设计合理的航飞路线。

3.4 相控点布设

测量过程中，无人机的相控点布设为地形测绘的精度提供了有力保障。在分区航摄范围内，一般会均匀布设相点，相控点一般选择航摄范围内的边角点以及中心点，可有效提升航摄成果的精度。近年来POS辅助差分技术的出现，使得仅需少量的相控点即可满足测图的精度要求，极大减轻了相控点的布设工作，提升了低空无人机航摄的作业效率。

3.5 低空作业中无人机遥感技术的应用

无人机遥感技术由于受到无人机机身影响，在一些较高海拔山区、平原地区的恶劣天气下起降有着一定困难。因此，为了更好地发挥出无人机遥感技术测绘能力，可以采取低空航拍方法，从而快速、高效的获取到相关数据资料。目前，我国无人飞艇低空航测系统已经研发成功，并得到了广泛应用[4]。这种无人机遥感技术采用了创新和优化自稳定、自检校功能的低空数码相机系统，并利用特殊设计下的检校软件和相片重叠关系，从而极大降低了轻薄机身变形导致的测量误差。与传统测绘技术相比，这种无人飞艇低空测量技术采用了专业的自动化数据处理软件，在不断提高测量自动化水平基础上，同时改善了影像数据处理分辨度和清晰度。

需要注意的是，确保工程测绘质量，全面做好工程变形监测工作，必须重视细化监测标准项目，细化监测指标。此外，无人机遥感测绘系统所配置的GPS技术能够与测绘工程实体进行有机连接，对施工环境实施全方位测量，如果建筑工程出现了变更，就可以运用GPS技术获取相关数据以帮助工程管理人员调整施工方案。另一方面，要借助GPS技术根据当地地质环境、温度与湿度制定最佳施工方案，如果施工环境发生变化，特别是出现温度与适度变化，就必须立刻采取应对策略。测绘工程管理人员应借助GPS技术搜集气象信息，判断外在天气因素对混凝土结构层的影响，并根据所接收的信息内容调整施工方案。如果外在施工环境温度偏低，就要提醒施工技术人员控制好混凝土的入模温度，选用隔离保温材料制作而成的模具[5]。

4 无人机遥感技术在测绘工程中的具体应用

4.1 获取测绘影像资料

在测量工作的开展过程中，相关部门需要根据测绘实际情况，将无人机遥感技术应用其中，为了实现无人机遥感技术的应用预期效果，提高工程测量结果的准确性，技术人员需要在测量区域地形、地貌的基础上，根据实际情况合理地设计飞行平台、线路等，在设计完成后进行飞行试验工作，确保设备平台选择和利用过程的合理性和科学性，以便获取、搜集和利用各项测绘影像资料。在实际测量过程中，为了及时、有效地获取更多影像资料，技术人员需要将无人机遥感技术进行应用，从根本上减少影像资料配置问题，并根据实际情况应用三角测量技术，避免出现拍摄漏洞。除此之外，在测量工作开展过程中，技术人员需要利用无人机遥感技术，调整飞行姿态，利用拍摄补偿方式最大限度地确保拍摄画面满足影像处理标准，提高测量工程测绘数据的准确性和真实性[6]。

4.2 处理测量数据

运用低空无人机遥感进行地形测绘，最核心的部分为测量精度的控制，以便保证测量数据结果的准确。为了实现这一测量要求，无人机的飞控技术已经从人工控制逐渐过渡为智能自动化控制。在当前的实际测量中，较多的是运用半自动化的控制系统开展无人机航线控制，以此来有效地进行无人机的测量航线控制。这样不仅可以在测量中减少人工成本，还可以在测量中避免出现人工操控失误的情况，当无人机偏离航线的时候，智能化系统可以自动给予警告提示，并将无人机航线进行自动纠正。不仅如此，智能化系统还可以通过计算机网络将无人机摄影结果进行智能建模，并配合各项参数指标实现测量数据与结果的实时转换。

5 测绘工程中无人机遥感技术的应用实例

无人机技术在测绘行业的发展中最初被应用到了引起救援工作中，比如玉树地震，汶川地震以及舟山泥石流等自然灾害中，无人机可以准确及时的掌握灾区种的相关数据，从而有效增强后期灾后重建工作部署工作的可行性，同时在应对突发性的应急救援事件的过程中，传统技术的运用只能借助常规化的方式来制作地形图，不能达到预期的效果，因此，不仅花费的时间比较长，而且也难以做到实时监控。比如，汶川地震在山区，这一区域的环境相对复杂，通过使用载人遥感系统以及遥感技术也很难及时掌握再去地面的实际情况，因此需要运用航空遥感系统以及无人机来得到准确的信息，这样一来才能够为灾后动态监测工作的有序落实以及灾区灾情的调查工作奠定良好的基础，合理运用该项技术，还能够对地震中的房屋倒塌情况以及道路情况的了解提供便利，由此可见，该项技术在灾区重建工作中具有非常重要的意义。

此外，将无人机技术应用于实际测绘测量工作中，不仅能够提升救援工作的效率，帮助技术人员了解在校情况，掌握灾情的状况以及变化规律，同时，将该项技术应用到洪涝灾害等应急救援工作中，能够对灾害带来的各项损失更好地予以评估，并且还能够帮助技术工作者准确掌握水深以及水位等具体情况，立足于相关数据对不同地区的地形灾害进行分析。将无人机技术应用到新时期的测绘工作中，能够借助其精度较高以及更加高效的优势，对各项测绘数据以及测绘信息进行处理。与此同时，无人机技术应用于现代化社会中，能够为很多领域的工作提供更加准确的信息支持，以此来有效提升工作效率。

6 结语

综上所述，全面优化无人机遥感技术在工程测量中的应用方案，综上所述，无人机遥感技术应用于工程测绘测量作业中，不仅是工程建设的顺利开展的有效保障，也是现代测绘技术发展进步的重要表现，能充分满足现代测绘高效、实时的要求。在无人机遥感技术应用于各方面背景下，应促使使得更多的工程单位了解并掌握这项优秀技术，从而推动无人机遥感技术朝着更成熟方向发展。