关于无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用

刘龙

（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳 550081）

0 引言

随着人们对无人机遥感技术研究与应用的不断深入，该项技术越发成熟，通过对该项技术的合理应用，能够获取到大量地理数据信息，从而为后续相应工作开展提供支持。而从实际情况来看，要想保证采用无人机遥感技术在测绘工程测量中应用能够发挥出良好效果，必须做好相应分析工作。

1 无人机遥感技术的优缺点

1.1 优点

无人机遥感技术在实际应用中优点主要体现在以下3 个方面。

（1）高效处理信息。在进行测绘工程测量作业开展期间，合理应用无人机遥感技术，能够实现对被测区域情况的有效监控，能够高效处理区域内各项数据，保证获取到的数据准确。在对无人机遥感技术进行应用时，要将无人机与其他遥感系统进行联合，从而使技术的应用优势能够得到充分发挥，做好测绘工程测量作业[1]。

（2）监测效率高。无人机在具体应用期间，具有智能、快速、自动等特点，工作人员开展监测作业过程中，能够采取合理方式实现对无人机飞行速度、高速、角度各项内容的控制，扩大采用无人机的监测范围[2]。此外，采用无人机遥感技术，能够通过定点方式，完成相应监测作业，有效应对各种突发事件。

（3）测量成本低。测绘工程测量作业中对无人机遥感技术进行应用，整体费用成本不高，而且整个作业操作较为简单，对相关工作人员进行培训之后，其就能够胜任相应工作，而且工作人员人数少，能够降低人力成本。

1.2 缺点

（1）一般情况下，无人机飞行在较低高度飞行，状态平稳。但是，在对无人机实际应用期间，由于无人机体积较小，其在飞行到一定高度后，容易受风力影响，难以保证稳定的飞行状态，这会降低无人机在行驶获取到图像的清晰度[3]。

（2）传统无人机技术在具体应用时会受到许多因素限制，难以维护传感器控制精度，这也会影响监测精准性，导致获取到的信息无法满足后续测绘作业开展的具体要求。

（3）过分依赖通讯系统。采用无人机高效监测是建立在相关技术人员的合理操作上，通过对传感器进行应用，实现对各项信息的传递，这也就导致控制无人机在作业期间过分依赖通讯系统，一些不法分子会干扰无人机，使其飞行遭受影响，可能会引发事故，这会对测绘工程测量作业顺利进行造成不良影响。

2 测绘工程测量中对无人机遥感技术的应用

2.1 获取测绘所需的影像资料

开展测绘工程测量作业中对无人机遥感技术进行应用，为了确保采用的无人机不会遭受破坏，性能稳定性，能够得到清晰、精准反映实际情况的影像信息，测绘人员在采用无人机进入测量区域范围内前，要对现场情况进行全面调查，掌握区域内环境，在综合分析各项参数信息基础上，制定无人机飞行路线，再通过试飞方式，对设备平台位置进行确定[4]。无人机飞行期间，其作业会受天气、风力等因素影响，无人机的实际飞行路线与预设路线可能会出现一定偏差，这将会对测绘工程测量作业开展造成一定影响。因此，采用无人机开展相应工作时，要确保获取测量数据准确，而且要在测量区域进行拍摄，通过图片或者影像方式记录真实情况，而且保存记录，为后续处理、获取三维影像、验证测量结果提供支持。此外，通过辅助拍摄能够达到预期效果，为空间三角形测量技术的应用进行适当修改与补充，促进无人机遥感技术的合理应用[5]。通过对无人机进行应用，开展相应拍摄作业，操作人员可以通过操作，对无人机飞行形态、速度、角度等各项内容进行调整，而且在操作时，可以通过改变拍摄设置处理，例如，通过延迟拍照、调整曝光情况等方式获取影像，采取这一方式，能够得到直观、全面的资料，提升测绘工程测量质量，满足应用需求。

2.2 采集测绘需要的各项数据

工作人员在具体作业开展时，要提高对采集方式的重视。实际测量作业开展时，可以采取手动和自动加密数据方式完成数据采集工作。手动数据采集方式就是远程控制方式，通过对这一方式进行应用，能够实时获取数据信息，为了确保作业顺利进行，需要时刻保证获取到的信息完整，而且后期开展二次检测，确保获取到的数据精准无误，采取这一方式开展作业时，要做好每一检测阶段的管控作业[6]。而采取自动加密数据方式，整个过程操作相对容易，采用无人机进行拍摄，能够将获取到的数据信息都合理存储到机器设备内，工作人员要想得到内部精准数据，需取得访问数据权限，然后整理分析数据，得到测绘工程测量需要的各项信息。

2.3 空中三角测量应用

过去一段时间，人们主要采取三角测量方法开展相应作业，但是从实际情况来看，这一方法在应用期间存在一定弊端，由于无人机在飞行期间会出现偏角，而且受风力影响，无法保持平稳，这会对影像匹配、连接点提取等各项内容产生不良影响，情况严重时会导致旋片角度超出预设范围，影像无法逐一对应。因此，工作人员要做好相应调整工作，否则无法开展后续快拼影像工作，这一方面不仅会延误工期，另一方面还会增加工作人员工作量[7]。在具体作业开展时，为了能够快速完成相应处理工作，要将两条航线作为构架航线，然后依据数据进行自由匹配，同步开展提取和测试连接点作业，掌握分布均匀情况。此外，在工作开展时，会人为加设连接点，提高航线与模型连接强度，增设连接点时，要做好相应操作，合理避开边缘地带，若条件允许，要将连接点设置在影像中央区域，以免出现边缘发生变形。

2.4 分析处理采集数据

依据传统作业流程对测绘工程测量作业开展进行适当划分，分为多个独立环节，逐一开展。采用无人机遥感技术，能够同步开展数据采集与处理作业，保证测绘工程测量结果精准。采用无人机遥感技术，具体处理开展的一个难点就是获取到的数码影像排列没有规律可循，如果无人机在飞行期间，角度出现异常。例如，旋偏角过小、俯仰角过大，将会出现显著堆叠情况，最终得到的影像将会发生变形，与真实情况会存在较大差距。针对这一问题，可以将无人机上采用的摄像头设置为可变焦镜头，将数码相机放在无人机顶部，能够在一定范围内调整焦距，得到宽窄不同的视场角，然后通过计算，获取合理参数，调整原来参数，提高数据处理效果，避免上述各弊端带来的不良影响。

2.5 低空作业中应用

无人机遥感技术在实际应用期间，对环境的适应性很强，从实际情况来看，能够在恶劣环境中应用，即使在光线较为昏暗情况下应用，也可以获取到清晰图像。无人机遥感技术能够在低空作业中应用，这也就使其在环境监测、灾害治理、城市建设等方面都发挥出了良好作用。随着科技的快速发展，无人机遥感技术也得到了进一步优化，其中最为重要的就是自动化水平得到了提高。此外，采用无人机遥感技术能够获取到更加清晰的图像，而且其功能更加丰富，相信在不久的将来，能够应用到不同领域。

2.6 科学处理各种突发事件

传统测量手段在实际应用期间，对于地震、泥石流、滑坡等各种突发事件的处理通常都束手无策，无法合理开展相应工作。而且传统方式在应用时会消耗大量时间，因此，无法实时开展动态测量作业，部分区域由于地质问题，会发生滑坡、地震、泥石流等各种不同类型灾害，这会对自然环境造成严重破坏，同时，也加大了测绘工程测量作业开展的难度。此外，受恶劣天气因素影响，也会降低卫星遥感和航空遥感测量效果，延长获取影像时间，导致获取到的影像模糊不清，与预期效果相比，会存在较大差距。通过对无人机遥感技术进行应用，很好地克服了上述各项问题，该项技术受突发事件的影响小，即使发生突发事件，仍然可以对灾区内情况进行全面监测，从而为后续紧急突发事件的处理提供参考依据。

此外，相关工作人员在具体工作开展时需要注意的是，开展测绘工程测量作业时，需要提高对无人机保护作业的重视，从实际情况入手，做好相应防护作业，尽量避免在作业开展时出现各种事故，实现对无人机遥感技术的合理应用，使其作用能够得到合理发挥。同时，要加强对数据的升级，确保采用的无人机能够依据具体情况，做出正确反应，保证在恶劣环境下，能够完成测绘工程测量作业，全面、精准完成低空拍摄。

3 测绘工程测量中对无人机遥感技术应用的改进方向

3.1 改进无人机起降与抗风性能

从现阶段情况来看，无人机遥感技术在许多领域内都得到了广泛应用，而且取得了不错应用效果，需要注意的是，为了提高无人机航拍获取到图像的清晰度与精准性，发挥出无人机航拍作用，要从实际情况入手，适当优化无人机遥感技术。针对高原环境下的航拍任务，如果采用大型无人机开展拍摄作业，完成拍摄后，难以找到合理位置降落；而采用小型无人机进行拍摄，无人机在飞行期间，可能会在拍摄期间受高原气流影响，导致获取到的数据不精准，或者获取到的航拍影像出现重叠。为了避免上述各项问题的出现，相关工作人员要加强对无人机抗风性、起降技术的研究，进而保证采用的小型无人机、大型无人机在应用过程中，不会受飞行区域内环境影响，能够顺利起降、稳定飞行。

3.2 改进传感设计与分型控制

对于无人机来说，受其自身体积因素约束，针对一些体积较小的无人机，难以将精准传感器安装在小型无人机上，这会降低无人机航拍作业获取到数据的精准性，难以满足应用需求。同时，部分操控无人机人员在测绘工作测量中，为了能够得到精准数据，在实际作业开展时，会对无人机的飞行方向，以及航拍角度进行适当调整。但是从实际情况来看，多数无人机采取的控制方法较为复杂，如果操作人员能力差，没有全面掌握无人机操作要求，将会降低测量获取到的数据精准性。针对这一情况，为了保证无人机遥感技术测绘工程测量中作用能够得到充分发挥，要加强对传感器和飞行器控制设计的改进，降低操作难度。

4 测绘工程测量中对无人机遥感技术应用需要注意的事项

4.1 定期检查各项设备，确保设备性能良好

将无人机遥感技术合理应用在测绘工程测量中，要不断提升技术，确保能够精准地获取到测量数据。与此同时，要加强对无人机遥感技术的应用与管理，定期检查各项设备，而且要对各项设备进行适当调试，避免由于采用的设备老化，对后续工作开展造成不良影响。无人机相关设备运行要做好以下4 项工作。

（1）采用设备前，要严格依据设备说明，做好相应检查工作，设备要通过质量检查，确保性能良好后，才能应用到测绘工程测量作业中。

（2）依据测绘工程测量作业的具体需求，对采用的设备性能进行适当调试，确保获取到的数据可靠、精准。

（3）相关单位、人员要管理与检查电源系统、地面电台、通讯设备等各项配套设施，保证每一项设施性能能够满足应用需求，为后续测绘工程测量作业开展提供支持。

（4）做好影像质量管理作业，以免出现重叠、不清晰、弯曲等各种不良现象，而且要加强对影片色彩与清晰度情况的检测，提升无人机遥感技术水平。

4.2 合理优化像控点测量流程

开展测绘工程测量期间，要想进一步提高无人机遥感测绘技术作业效率，要在对实际情况进行分析基础上，科学布设航拍摄相控点，而且要对测绘工程测量流程进行合理优化。具体作业开展时，可以依据具体拍摄范围，检查拍摄区域影像与自由网效果，促进自由网拼图的形成。完成上述作业后，要依据测量区域内的地形地势特点，针对拍摄像控点进行适当优化，完成相应布设，提高获取到的影像质量。需要特别注意的是，测量人员在开展采集作业时，不得随意更改或删除设备上的各项信息，并且不需重复对采用的无人机的数据处理系统进行指示，确保获取到的各项数据原始性、真实性。同时，在进行数据整理期间，要详细、全面整理数据，确保最终获取到的数据完整。

5 结语

总而言之，将无人机遥感技术应用在测绘工程测量作业中，能够充分体现其应用价值。工作人员要掌握无人机遥感技术优缺点，对技术应用的针对性进行适当强化，完成测绘工程测量作业，得到精准测量结果，进而为后续相应工作开展提供支持。