无人机在大比例尺地形图测绘中的应用

解 冰

（1.华北有色工程勘察院有限公司，河北 石家庄 050021；2.自然资源部金属矿山地下水灾害防治工程技术创新中心，河北 石家庄 050021）

现阶段，随着城市规划愈加完善，各地区对土地资源的利用更加精细，除常规的住房及保供设施建设以外，还需要建设很多工业及其他区域，其通常建设规模较大且需要架设许多的大型设备，故而在开展项目施工之前，工作人员需要进行土地测绘，并描绘出更加立体的地形图，确保后续施工能以此为参考，具有较强的规范性，规避潜在的安全风险。但考虑到土地测绘工程量巨大，且对数据精细度要求极高，传统的卫星测绘体系虽能实现大面积测绘，但精确度和变通性不足，但在使用无人机技术后，工作人员可以实时根据社会需求调整测量点位并进行立体的数据分析，提升结果精确度，无人机技术也逐渐成为相关行业发展的主流方向。

1 无人机在大比例尺地形图测绘中的优势

1.1 耗时更短

经过长时间的现场分析和工艺技术总结后发现，卫星土地测绘技术虽使用时间较长，体系相对完善，但确实普遍存在测量精确度不足的情况，想要开展测绘工作，首先需要和地面检测设备相互连接，利用网络平台相互传输数据，并以此为基础进行初步分析，规划预习检测范围。其次利用计算体系确定测量点位，经过阶段时间的数据收集后才可以进行下一步数据分析与规律总结。对此，技术人员为解决卫星测量技术准确度不足的情况，开始综合使用地理信息系统和全球定位技术进行事先的地质勘查，纵然现有的仪器设备精密度较高，工作效率较强，可前期勘察仍然会耗费大量的人力物力。但在进行无人机测量时，便没有上述弊端。

①其信号传输方式无需连接卫星，只需要将智能终端和无人机信号接收终端进行局域网连接即可，若现场信号不稳定，无人机也可利用自身的存储装置将收集来的数据进行储存，后续可直接提取储存信息进行重新分析，这对于土地测绘工作而言，是一项跨时代性的改变，使得现有的工作难题迎刃而解。②无人机设备经过简单的调试后即可投入使用，不需要再进行长时间的地质勘察和方案规划，总体来讲更加便捷。

1.2 可调节性强

就传统的卫星测量体系来说，想要保障应有的精确度，难度较高，除客观的信号传输不稳定以外，本身具有对地检测范围过广的弊端，若想具有足够的数据精确性，相关人员必须设置多个监测点位，并根据实际需求做出有效调整，而无人机测绘体系本身就具有灵活多变的优势，且信号传输在小范围内相对稳定，其可调节性较强，即：

（1）可随时更换参照点位：传统的卫星测绘技术需要工作人员确定测量点位后，再开展相关工作，且为避免信号传输渠道出现波动，卫星信号接收不准确，已经确定的测量点位无法继续更改，若需要进一步进行其他区域的测绘，则需要重新设置参照点，必要时还需要取消以往的参照点进行重新规划，流程相对复杂。但使用无人机测绘技术，其以小距离区域为测量单位，参照点的选择也是以无人机为中心，监测系统直接搭载在无人机上的，只要变动无人机的核心位置，便可以自主调控参照位置，较比传统体系而言，便捷度更高。

（2）可调整无人机数量：无人机之所以具有较强的测量性能，是因为其除控制系统简便，信号传输稳定以外，还可以实时增加测量设备数量，每个无人机设备既能借助互联网信息交互平台进行数据互传，也能够独立储存设备运行数据，即使面临复杂的自然环境，也能够通过主控设备完成位置调换，安全性更高，即使同时操作多台无人机设备，也可借助功能模组设定的方案，规范稳定地运行，避免出现异常问题。

1.3 测量结果更直观

据分析，传统的卫星监测技术需要先收集现场的地形地貌信息，再借助全球定位技术、地理信息系统和遥感技术的帮助，进行立体的地质结构分析，确定了测量点位后，也只能收集周围的客观条件变化情况，从而形成数据集群，供给后续的总结分析。这种工作模式流程更加复杂，且需要不间断地供应数据，很多无法仔细测定数值的信息只能依靠平均数进行估算，如此获得的结果一旦受到外部客观因素的影响，极易出现不准确的情况。可无人机测绘技术，其内部搭载了许多信息处理模组，不仅能够对传统的信息完成分类储存，还能进行客观规律分析，并制作直观的曲线图，并且其内部搭载了便携式地理信息及其他测绘系统，共同运行能够获取准确的地理信息，并对部分无法获取准确数值的数据进行趋势分析，并计算阶段时间内的固定阈值以做参考，以此方法开展的测绘工作具有更强的精确度。

2 无人机在大比例尺地形图测绘的应用流程

2.1 规划航线

无人机在大比例尺地形图测绘过程中，虽说具有便捷、耗时较短等优势，但很多情况下，无人机的运行路线必须经过详细规划，确保设备运行稳定且能够及时通过所有的检测点位，并准确安装信号传感设备。但上述目标的实现，不能完全依靠无人机的自主运行，需要工作人员配合开展，即：

（1）借助地质信息测量数据预测运行风险：地质信息测量工作是土地测绘工作开展的必备条件，虽说无人机测绘技术可以避免大面积的土地测绘，也能实时调整工作模式，但为保障航线运行过程中不会受客观因素的影响，技术人员仍需要进行简单的地质信息测量。基于此，首先，利用无人机上搭载的地理信息系统和全球定位技术，对待检测区域的轮廓进行标明，并同步借助卫星图像进行综合分析，明确地形种类，了解各个地形无人机在运行过程中可能遇到的风险问题，针对性地制定应急方案，降低外部环境的影响，提升无人机运行稳定性。其次，工作人员在利用地质信息时，需要了解其具体的数据来源，经过短期测量，对长、宽、高等几何数据进行综合测定，进一步明确无人机在运行过程中的水平和竖直上升高度，以此为基础进行路线规划更有立体性，能够避免出现移动过程中碰触障碍物的情况。

（2）确保方案具有多变性：虽说现有的信息系统可以进行准确的地质信息测量，并结合几何数据进行立体的方案设计，确保对无人机的运行路线进行精确规划，但很多情况下现场环境并不是一成不变的，一旦出现激烈的客观因素变化或地形地貌受其他工程影响出现沉降等问题时，现有的无人机测量标准会有所降低，若仍按照传统的参数继续运行，部分细微调节的路线很容易出现障碍物碰触情况，对此相关人员必须要确保现有的工作方案具有足够的多变性。基于此，首先，工作人员需要收集大量的数据，例如现场地形的几何参数以及建设项目的横跨距离，结合预期施工方案，判断过程中可能出现的风险问题，明确现场是否存在无法远距离信息互传等信号难点问题，从而帮助工作人员建立完善的工作体制，应对复杂的现场环境。其次，工作人员需要明确多变性，并非指施工工艺的变化，大多数情况下，施工工艺是不变的，但其工作参数及人员资源分配情况需要进行细致调整，但这些数据的调整需要综合考量，以免出现工期延误或效率不对等的情况，尤其是在当前土地测绘要求越来越多样化的背景下，工作人员必须要针对性地做好防护工作，实现防患于未然。

2.2 布设监测点

虽说无人机测绘和传统的卫星测绘技术相比，具有更强的实用性，并且检测结果可以根据现场情况实时分析，工作方案也可以随时调整，具有更强的临场应变能力，进而确保土地测绘工作稳定实施，并及时总结阶段时间工作的短板，后续工作时持续强化，降低外部环境的影响。但总的来说，只要涉及土地测绘工作都需要对待检测区域内进行实时测量，可测量工艺的实现需要大量的信息化设备和传感设备来组成监测网络，故而在运行过程中，除硬件问题以外，最直观影响测量准确性的因素便是监测点的布置，即：

（1）详细测量检测间隔：测量间隔是树立检测点的重要指标，其主要是指各个仪器设备在检测过程中能够确保数据准确性，且相互之间信号不会影响，检测区域不会重合的距离，确保间隔设置合理，能够提升数据收集准确性并完成复杂的数据测算任务，降低外部环境的影响。基于此，首先，工作人员需要对地质勘察信息进行综合分析，对其中的地形地貌跨度以及涵盖距离进行数据收集，找出其与常规地形之间的差异，并结合气象部门等渠道，收集客观因素信息，找出变化的客观规律，从而对检测间隔进行合理测算。但工作人员需要注意完成初步点位测算后，不能直接开展工作，而是要结合已知数据并进行现场验证，判断数据是否存在变化情况，若在阶段时间内，数据并无明显变化，则可以以此为标准开展工作，否则需要再一次进行测量点位确定。其次，工作人员需要明确检测间隔的确定，不能完全按照客观的公式公理，需要结合现场情况，并对阶段时间内一线工作者反馈回的数据，判断各项基础指标是否已经发生异变，现有的施工工程，其规范性能否和预期相符，出现任何客观变量时，都需要调整测量点位的间隔距离，以保障无人机以最大的效率运行。

（2）定期进行检测点运维：随着工作体制的不断优化，现有的检测点位想要稳定运行，不仅需要无人机以规范的方式和路线逐步开展测量工作，还需要工作人员对现场的传感设备以及检测点使用的硬件仪器进行精准运维，一方面需要设置专属的检修间隔，到达时间后立即开展工作，另一方面需要结合设备特点，实时对接市场，了解先进的技术手段和其适配性，若能够和现场工作相搭配，则需要建立试点测量技术实用性，从而发挥真正的技术优势，获取立体且准确的土地测绘数据。

2.3 多角度测量

所谓多角度测量，是指利用无人机的性能完成大范围、高广度、更立体的检测，不像传统的卫星测绘体系般，只能够借助已知的仪器设备对地表进行俯瞰测量，各个地形之间的变化以及跨度能够设立专属单位，并结合现场工作数据进行实时调整。但上述目标的实现，需要工作人员了解无人机的结构以及其技术优势，并在操控过程中运用合理的技术手段完成优化，即：

（1）注重人力和仪器设备的配合：随着现代科学技术的不断发展，各行业的工作模式变得越来越智能，尤其是在人工智能技术不断研发的当下，很多仪器设备的自主运算能力可以替代人脑完成规范性的数据计算和整合使用，但时至今日所有的信息化设备即使具有一定的智能化特点，能够模仿人类执行工作，但当出现突发状况时，仍需要工作人员辅助调整工作参数，才能稳定运行，否则依靠自检和修复模组经常会出现设备自检不全面的情况。基于此，首先，工作人员在进行设备使用方法学习和技术原理探究的过程中，需要提升自身的信息化素养，一方面，掌握信息化设备的使用能力，另一方面，了解信息化技术的优势所在，结合现有的工作方案，详细调整工作指标，确保根据现场客观因素发生变化，工作体制也能做出实时调整。其次，工作人员需要定期进行技能检测，为其他员工树立危机意识，建立完整的培训流程，再将职工的学习成绩和待遇相挂钩，必要时也可将其作为考核与职称评级的重要参考，一方面提升职工的重视度，另一方面能提升主观能动性，为测绘体系的未来发展带来助力。

（2）注重客观因素的变化：在进行多角度测量时，难免会遇到工作单位频繁变化或工作体制实时改良的情况，此时相关人员虽注重技术优化，考虑到了工作体制改良，可经常忽视客观因素监测及处理工作，很多突发状况不仅会导致测绘工作无法正常进行，还会影响整体数据稳定性，得不偿失。基于此，首先，工作人员需要建立客观指标监测体制体系，优化和替代都需要以客观因素的变化规律为重要参考，挑选自然环境相对稳定的时期，完成工作交接和设备更换，若在过程中出现不可避免的客观因素变化，则需要工作人员迅速启动应急预案，将其负面影响力降至最低。

2.4 数字化分析

数字化分析是无人机内部集成系统的功能，同时也是现代科技的重要代表。其会将收集而来的数据进行综合归类，结合算法所需数据进行供给，可迅速得出结果，并绘制曲线图，便捷度极高。另外，还能根据外部客观因素变化数据的分析，明确风险来源，提升测绘稳定性，并统一数据交互渠道，确保各运算模组对接时，不会出现数据遗失或设备过载问题。

3 结束语

综上所述，现代城市规划的规模愈加庞大，要求愈加多样，为保障资源最大化利用，工作人员必须高质量地完成土地测绘工作，了解现场的各项指标，并预估可能存在的风险，保障工艺稳步推进。但传统的卫星测绘技术在面对大比例尺地形图测绘工作时，精度不足且无法实时调整测量参数，但无人机测绘技术问世后，测量参照点能够实时调整，对地面的测绘也能获得更多的立体信息，数据获取更加便捷。对此，相关人员需深入了解无人机测绘的优势，并基于技术特性，调整工作模式，以应对复杂的现场环境。