工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用

◎洪婕

近年来，随着我国建筑业的不断发展，工程测绘的研究逐渐增多。为保证工程质量，不断加强技术运用，采用无人机遥感测绘技术实现自动化作业，并采用智能控制对整个工程进行有效检测，可有效保证测绘数据的准确性，提高工作人员测绘效率，降低工程测绘成本。不断加强这项技术的应用，完善整体运营流程，进而推动项目的良好发展。

本文简要介绍了无人机遥感测绘技术的概况，进而分析了无人机遥感测绘技术的应用优势，如数据准确、效率提升、成本节约等。重点介绍了无人机遥感在工程测绘中的具体应用，包括采集测量数据、利用无人机遥感、加强信息处理和低空作业，并围绕加强设备巡检和优化技术测量流程两个方面强调了测绘技术应用中的注意事项，以达到良好的技术应用效果，供参考。

一、无人机遥感测绘技术概述

目前，随着我国信息技术的快速发展，自动化和智能化的研究不断加强，这反过来又使无人机遥感能够有效地应用于工程测绘。该技术利用无线电设备控制飞机设备，充分提高了工程测绘的效率，有效减少了工作人员的工作量，满足了工程的发展需求。在该技术的应用过程中，结合实际工程情况，对无人机遥感测绘技术进行了全面提升。同时，在这项技术的操作和使用中有许多设备，如飞机设备、数据系统等。该技术的实用性不断增强，设备的使用性能逐步提高，符合工程测绘标准，使其发挥了良好的作用。

二、无人机遥感测绘技术的优势

1.确保数据准确。

目前，我国在工程测绘中充分利用无人机遥感，可以有效保证数据的准确性，为工程建设质量提供充分的参考。在该技术的应用过程中，测绘作业应在其他技术的支持下完成，以提高工程质量，保证数据的真实性和可靠性。同时，在实际测绘过程中，结合项目具体情况，可以不断完善技术，完善设计内容，提高测绘速度。无人机遥感可以对测绘区域进行全面调查，并充分保存数据，防止重要信息的丢失。

2.提高测绘效率。

无人机遥感的出现在工程测绘中发挥了重要作用，可以有效减少工作人员的工作量，打破传统的人工测绘方式。该技术的映射过程相对简单，充分提高了工作人员的工作效率，避免了大的失误，保证了数据的准确性。同时，有了这项技术的应用，可以快速的对项目进行测绘，使其尽快完成相关工作，缩短测绘时间。此外，在恶劣的环境条件下，无人机也可以正常使用，为项目进行良好的测绘，更好地完成测绘工作，为项目质量提供有力保障。

3.降低测绘成本。

在工程测绘过程中，利用无人机遥感还可以有效降低测绘成本。由于各种工程过程的复杂性，在实际测绘中难度较大，传统的人工测绘需要大量的人力物力，使得工程测绘的成本不断增加。同时，通过卫星全面获取信息数据的成本仍然相对较高。为此，技术人员不断加强研究，提高工程测绘的技术含量，通过无人机遥感的应用，有效降低工程测绘的经济成本。

4.强融合。

无论是无人机遥感还是其他传统测绘技术，仅靠单一的遥感技术是无法有效保证监测效果的，监测目标时容易出现一些漏洞。只能通过系统调用依靠无人机设备采集区域环境可以有效实现空间数据监测，提高区域空间环境监测的精度。

三、无人机设备在实际应用中存在一些问题

1.抵御外部环境因素影响的能力不足。

由于无人机设备在监控过程中依赖动力能源维持其长期监控，必须降低整体体积，导致设备在运行过程中出现质量、重量和密度不足的问题。当外界环境呈现不良现象时，必然会阻碍设备的飞行，影响实际测量精度。

2.内部传感器对接度不足。

无人机属于远程无线控制机构，依靠操作人员的指挥完成图像信息的采集。但实际的命令控制受距离因素的影响，在执行某一命令时会导致整体精度下降，在一定程度上影响测量精度。

3.内部通信系统容错功能较低。

通信系统是将操作员的命令转换为系统执行命令，以满足飞行信息、监控信息等。在实际控制过程中，但就现有的GPS和GIS 系统而言，容易受到外界电磁信号的干扰，影响数字化信号的传输质量，这也造成了系统数据传输过程中出现乱码的问题，极大地干扰了无人机的飞行。

四、无人机系统结构

1.遥感数据收集系统。

以测绘中常用的DJPhantom4RTK 无人机为例，机身搭载D-RTK 模块，可提供厘米级高精度、精准定位，实现更精准的测绘作业。除此之外，机身都配备了视觉感知和红外感知系统，可以提供全方位的视觉定位和飞行避障。该机搭载超高清数码相机，配合三轴防抖云台控制系统，可拍摄2000W 像素照片和2K 高清视频。机械快门进一步保证了测绘航拍成像效果，可以通过手机连接遥控器，遥控器可以通过OCUSYNC 高清图像传输技术，在7KM 的最大传输距离内实时传输拍摄到的数据，也可以在手机App 上显示实时高清图像。还可以使用事先准备好的KML 格式文件在App 中规划飞行路径，实现大面积自动测绘作业，具有操作快捷、自动化、信息准确的优点。无人机远程控制平台可以在飞行测量过程中对无人机进行有效的管理和操作，运行中可利用GPS、GNSS、D-RTK 模块的高精度定位技术，获取参数，定位测绘区域，有效控制其他运行设备状态，有效采集测绘数据。

2.遥感数据处理平台。

通过无人机航拍技术，可以对地质进行有效测绘，根据实际需要对测绘图像进行处理，将数据与遥感数据进行整合，并将实时数据传输到数据中心。还可以配合第三方软件生成地形图、正射影像高清图、3D 实景建模等功能。

五、无人机遥感测绘技术的研究背景

目前，无人机遥感在各行业得到广泛推广，无人机与遥感技术相结合，可以获取大量的资源和环境信息，快速获取分辨率相对较高的遥感影像，制作出符合规范精度要求的地理信息产品，具有自动化和智能化的特点。近年来，无人机遥感、卫星遥感和载人飞行器遥感被称为“三大遥感平台”，在飞行高度、速度、条件和图像分辨率精度上各不相同。具体应用如下：（1）卫星遥感：适用于全球和国家大比例尺制图；（2）载人飞机遥感：适用于我国大面积的航测；（3）无人机遥感：适用于市县等小区域的航测。

六、工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用

1.城市征地、拆迁和违法用地规划调查。

GNSSRTK 测绘法和全站仪测绘法都需要大量的人力物力，无法精确测量一些建筑密集的区域。随着无人机低空航拍技术的发展，无人机以其低成本、易操作的优势广泛应用于土地规划、执法和测绘等领域。以某市城建促进办开展的一次违法建筑检查为例，涉及15 个村，共检测4 次。在这个过程中，首先使用数字线条画进行比较。在这个环节，要进行数字地形图测量，测量队伍有3 个，共9 人。每个村庄调查大约需要两天，然后，通过绘制数字线进行比较，每次比对需要安排3 组6 人操作，这样每个工作组每天巡逻一个村计算，需要5 天才能完成。其次，利用卫星照片进行对比。该市利用最新的高分辨率卫星照片开展拆迁工作。虽然分辨率不到0.5 米，但与航拍照片相比，分辨率很低，只适合地面小尺度测量和调查。卫星照片往往没有立体观测的效率，无法对封顶情况做出具体判断。最后，对无人机航拍图像进行了对比。无人机每次可拍摄6 平方公里，每天可拍摄3 架次。在天气条件下，2 天内基本可以完成拍摄任务。

2.应用于区域测绘。

在城市测绘保障中，无人机低空摄影测量的应用为三维模型构建提供了基础数据信息，保证了模型构建的真实性和可视化水平。例如，无人机低空摄影测量用于高海拔地区的测绘。通过不断突破技术难点，提高航测高度，目前无人机低空摄影测量已达5520m，影像数据分辨率高，为城市测绘保障提供了技术支撑。利用无人机低空摄影测量，借助无人机装备的摄影设备，对被测区域进行航测，获取影像数据信息，引入无人机航测遥感系统和数据处理系统等。而建设地理信息平台可以实现地理信息采集与处理的一体化，提高测绘效率。在一定区域内，利用无人机进行航测，获取1：2000 遥感正射影像信息，实现6800km2测量，为土地改革发展提供保障。使用无人机可以提高测绘效率，比如测绘120km2的面积，制作数字划片图，使用无人机进行低空摄影测量4d，就可以完成野外测量数据采集。

3.在工程测绘环境中的应用。

由于航空摄影无法科学应对复杂多变的工程测绘环境，常规航空摄影技术难以应用于恶劣环境下的工程测绘。但无人机遥感测绘技术主要采用无人机设备，体积小，不受着陆条件限制，可低空飞行。无人机遥感凭借众多优势，逐渐受到勘测人员的青睐。无人机遥感往往能够更快地获取高精度航空影像，这将打破传统航空测绘的局限性，在一定程度上直接提高测绘应急保障服务能力。通过无人机遥感的科学推广，可以将工程测绘获得的影像呈现得更加清晰，并借助先进技术，提供更高质量的测绘信息，为实际工作提供科学全面的保障。这些环节的测绘数据完善后，无人机遥感测绘技术水平将得到提升。

4.在大比例尺制图中的应用。

无人机低空航测系统项目最重要的成果是无人机遥感，通过这一技术的应用，也有可能更有效地获取超清晰的影像数据，进而在工程制图的实际过程中完成大比例尺制图工作。实际上，无人机遥感测绘技术具有自动标定功能，是超广角低空数据相机系统的组合。正是因为这个系统的存在，使得采集到的数据可以通过科学软件进一步验证。最后，可以最大限度地直接有效避免机械变形带来的误差。从另一个方面，创造性地提出了通过补偿边缘光斑上的相机姿态角来提高精度的方法，可以科学地替代三轴云台，最终大大减轻成像系统的整体重量，满足无人机低空航测的根本需求。

5.低空作业处理的应用。

在航测过程中，由于地质环境因素的影响，无人机设备在作业过程中呈现出一定的不稳定属性，尤其是在复杂的山地和灌木中，无人机设备的观测视线会受到限制，无法有效验证区域环境。随着遥感技术的应用，内部信息可以通过电磁波的反馈机制进行验证，再通过数字信号的变换得到相应的人像，照片分辨率高。通过无人机遥感的应用，整个测绘工作不再局限于固定的信息采集机制，而是可以应用于不同的测绘领域，如城市测绘、环境测绘、应急测绘等。特别是在低空巡航系统的构建下，通过某项功能的实现，系统可以按照原有的工作机制自动分析当前的指挥运行行为，验证系统功能在不同运行模式下所能达到的最大效果。然后，通过智能优化功能，定义当前信息集合呈现的不同属性需求，以获得更准确的图像信息。此外，基于无人机设备的遥感技术的实现可以自动补偿测量参数。当系统监测过程中出现较大误差时，设备中的集成系统会对当前飞行状态和监测路径进行微调，保证整个检测工作的稳定性和完整性。

6.测绘影像数据整合。

使用无人机遥感采集信息时，必须根据地形、地理环境等因素选择相应的飞行设备，以保证无人机设备的监测角度与地形一致，提高地形监测的精度。此外，在实际检测过程中，可以根据空中三角测量机制进行测量，分析不同拍摄角度地形的差异属性，最大程度避免测量漏洞问题，对当前空间区域进行全方位监控。无人机遥感分公司通过指令传输分析系统内部指令的全过程，再结合不同的飞行姿态，通过多角度测量实现地形地貌的全景勘测。

7.测绘数据整合。

依托无人机设备的图像采集装置，主要通过无线控制指令对系统信息进行采集整合，定向采集图像信息资源。这样，结合数据监控的针对性和有效性，可以进一步验证系统在当前控制状态下执行某条指令的可行性。在方向控制模式下，无人机遥感的应用通过提前确定路线，定义了系统在不同图像采集模式下采集信息的相关性，保证了路线作业下的信息采集具有更高的准确性，提高了实际检测效果。

8.测绘数据处理。

在原有的机械化信息采集模式下，数据信息处理呈现出一定的不规则属性，特别是受飞行路线和角度的影响，图像信息的不同叠加程度表现出位置不对的现象，尤其是在图像比对和信息统一的过程中，容易造成整个图像信息的变形。在无人机遥感应用下，通过搭载无人机设备，使用具有高聚焦特性的摄像设备，标注镜头内不同角度的坐标值，分析当前摄像操作过程中的参数对接问题。然后，通过焦段之间的畸变参数问题，验证了不同坐标值下图像设备中照片拍摄和清晰度的相关类别，提高了照片的分辨率。

七、无人机遥感测绘技术的注意事项

无人机可以给工程测绘带来安全性和准确性，但和其他电子设备一样是一种消耗品。在无人机长期高负荷运行模式下，其设备的性能和使用寿命也会降低。因此，相关部门在选择使用无人机遥感测绘技术完成工程测绘的同时，应做好设备的周期性运维规划。在检修无人机时，严格检查分析设备的运行状况、系统设置与实际运行值之间的误差，进而制定针对性的运行维护措施，对设备故障进行处理，降低设备在使用过程中出现故障的可能性。此外，工作人员还需要定期测量无人机中的操作系统，并随时检查和调整供电系统和通信系统的运行状态。测绘工作完成后，应及时对无人机采集的图像信息进行核实，并对反复监测的图像进行观察，找出是否有重影，确保测绘影响在色彩对比、清晰度、辨别力等方面满足工程数据使用要求。

八、结束语

综上所述，无人机遥感是测绘行业的新兴技术，与其他技术相比，具有明显的优势，不仅测量效率高、精度高，而且可以扩大测绘规模，保证测绘质量，大大提高了测量精度和准确度。因此，为了推动测绘行业的进一步发展，行业内的工作人员要认识到无人机遥感测绘技术的重要性，了解其测绘原理和应用流程，真正发挥其在工程测绘中的优势，从而提高测绘精度和效率。无人机遥感测绘技术的应用，可以有效提高工程测绘工作的精度，同时对于测绘难度较大的低空作业区域，也能达到较好的数据采集效果。无人机遥感测绘技术和智能系统可以进一步实现工程测量数据的信息集成效率，为我国各省市地区的测绘精度提供基础保障。