无人机遥感技术在测绘工程中的应用研究

袁国强

(江西省自然资源测绘与监测院 江西 南昌 330002)

1 引言

无人机遥感技术是近年来新兴的技术手段之一，具有在测绘工程中广泛应用的潜力。其通过无人机搭载载荷设备，采集高分辨率图像数据，为测绘工程提供了新的解决方案。与传统的测绘方法相比，无人机遥感技术具有许多优势，如可以获取到复杂地形、不易到达区域的数据，可以节省时间和成本，可以提高数据采集和处理的效率、准确度等。本文将从无人机遥感技术在测绘工程中的应用出发，探讨其在数据采集、处理、分析以及优势方面的相关内容。

2 无人机遥感技术在测绘工程中的应用

2.1 数据采集

通过无人机载荷设备采集的数据，可以获取地形三维信息，实现对地面的高精度测量。无人机遥感技术采集的数据类型丰富，可以包括图像、视频、多光谱等数据。在进行数据采集前，需要规划好飞行路径，确定数据采集的时间、空间分辨率和覆盖范围等参数。此外，数据采集需要遵守相关法律法规和安全规范，确保操作安全、数据的合法性和可靠性。

2.2 数据处理

数据处理是无人机遥感技术应用在测绘工程中的关键环节，其目的是将采集到的原始数据进行处理、修正、转换和整合，从而得到高质量的测量数据。数据处理的过程包括数据的预处理、特征提取、几何校正、数据融合等环节。在数据处理过程中，需要根据具体情况选择适合的数据处理软件和算法，并结合实际情况进行数据处理和分析。此外，数据处理还需要遵循数据质量控制的原则，确保数据的准确性和可靠性。数据处理的质量和效率直接影响到后续数据分析和应用的结果，因此必须高度重视。

2.3 数据分析

数据分析是无人机遥感技术在测绘工程中的重要环节，其目的是通过对处理后的数据进行分析和解释，获得更加精确和全面的地理信息，为工程测量和规划等提供支持。数据分析的方法很多，包括统计分析、空间分析、模型分析等。通过对数据进行分析，可以得到地形地貌及地面高程相关信息。此外，数据分析还可以结合实际需要进行数据可视化，以直观的方式呈现地理信息，帮助用户更好地理解和应用数据。数据分析的结果可以为工程测量、城市规划、自然资源管理等领域提供决策支持，具有重要的应用价值。

3 无人机遥感技术在测绘工程中的优势

3.1 精度与效率

无人机遥感技术在测绘工程中的应用具有较高的精度和效率优势。与传统的地面测量方法相比，无人机遥感技术可以在较短的时间内获取大量的高精度测量数据，极大地提高了测量的效率。同时，无人机遥感技术可以采集到较为复杂、不易到达的地形和建筑物信息，具有较高的精度和准确性。此外，无人机遥感技术在数据处理和分析方面也具有优势，可以实现快速、准确的数据处理和分析，提高了数据利用的效率和精度。因此，无人机遥感技术已成为测绘工程中不可或缺的一种工具和手段[1]。

3.2 成本与时间

相较于传统的地面测量方法，无人机遥感技术在测绘工程中的应用可以有效地节约时间和成本。传统的地面测量方法需要耗费大量的时间和人力物力，而无人机遥感技术可以在较短时间内获取大量的高精度测量数据，大大缩短了测量时间[2]。此外，无人机遥感技术的采集成本相对较低，而且可以采集到更为全面和精确的数据，从长远来看可以节约成本。此外，无人机遥感技术在数据处理和分析方面也可以实现自动化处理，降低了人工干预的成本[3]。因此，无人机遥感技术的应用可以显著提高测绘工程的效率，节约时间、成本。

4 案例分析

以德兴铜矿为例，介绍利用无人机遥感技术在地形地貌测绘中的应用。传统村镇地形地貌测绘需要人工进行地面标志和测量，成本高、效率低，而利用无人机遥感技术可以实现高效、高精度的数据采集和处理，为村镇规划提供可靠的数据支持。

4.1 地形数据采集

利用无人机搭载的激光雷达设备，采集建筑物周围的地形数据，生成高精度的地形模型，形成地形数据。对于地形复杂、地势恶劣的情况，特别是在山区山路崎岖难行，传统的测绘方法，不仅耗时耗力，给测绘人员的生命安全还带来了风险。还有有坡度的梯田，传统测量难度大，准确度低，在测绘领域中一直是一个难题。无人机的高精度摄像头可以对测绘目标进行图像采集，对测绘对象进行近距离拍摄，还能对获取的影像效果进行自动校正，为测绘人员提供精准的数据支持。在恶劣的环境中采用无人机遥感测绘技术，可以克服恶劣环境开展测量面临的诸多困难，保障测绘工作的效率和精度。下图是德兴铜矿300 排土场生态修复项目（1∶1000）地形测绘图，图A 标有高层点的梯田是外业人员测量了一天，约有200 亩。因为难测量，进度慢，后改用无人机遥感测绘，图B 是采用无人机遥感技术采集数据形成的图像。此片地区约1500亩，用了不到半天时间。

图A 德兴铜矿300排土场生态修复项目（1∶1000）地形测绘图

4.2 地貌数据采集

无人机能在短时间内直接到达测绘地区，展开大范围测绘工作。一般情况，一台无人机每天可以开展200 至320 平方公里的测绘作业。假如工作面积较大，还可以多架无人机同时工作，开展超大面积的测绘。在村镇房屋测绘中，利用无人机搭载的载荷设备，采集建筑物四周的多角度影像，生成建筑物的三维模型，进行建筑物立面的精细测量和分析，经过内业处理形成建筑物的测绘数据。通过无人机遥感技术可以准确高效地采集到这个地区的所有建筑物数据，节省了大量的人力物力和时间。在每年开展的“省情”“国情”测绘中，通过无人机遥感技术获取路、桥、河流、植被等影像数据，可以帮助业内人员更好地完成数据采集工作，减少外业人员的工作量，提升测绘工作质量和效率。

5 结束语

在测绘工程的实际应用中，无人机遥感技术可以帮助提高测量精度、节约时间成本、减少人力资源等方面的投入。利用其独特的优势保障地形复杂地区和不易到达地区工程测量的效率和可靠性，为工程建设提供全方位的数据支持和服务。无人机遥感技术在工程测量中的应用还有很多，随着无人机遥感技术的快速发展，采集到的高精度、高分辨率的地理数据不仅为城市规划、土地勘察、道路规划等领域提供了全新的解决方案，而且可以为地球科学和环境保护等方面的研究提供重要数据支持，在更多领域发挥作用。