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无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体运用

2021-06-01 1046 上传者：管理员

摘要：无人机遥感技术的运用为测绘工程创造了一个全新的时代，不仅实现了测绘数据的高效采集，还提升了测绘效率，降低了测绘成本，保障了测绘数据的精准度。文章对测绘工程测量中无人机遥感技术的运用进行了研究，以期为测绘工程测量工作的实施提供参考。

关键词：
工程施工
工程质量
无人机遥感技术
测绘工程测量
科学运用
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测绘工程测量的准确性是保障工程顺利施工的基础，影响整个项目的工程质量。目前，随着我国城市化进程的不断推进，基础设施、建筑工程数量迅速增多，测绘工程测量工作的作用越来越重要。而无人机遥感技术是工程测绘测量中最为重要的一项技术，能够降低测绘工程的工作量和难度，实现对工程测绘数据信息的快速获取，对工程项目建设具有非常重要的指导作用。

1、无人机遥感技术综述

无人机遥感技术是指利用无人机搭载遥感传感器，结合遥测遥控技术、边缘计算机技术、无线通信技术、GPS定位技术以及GIS地理信息技术，在获取工程影像数据的基础上对影像进行同步传输，并完成影像数据处理、建模、分析。也就是说，无人机遥感技术借助较先进的机器、驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、GPS技术等，可对工程测绘测量工作进行空间遥感信息的自动化、智能化、专用化获取。

无人机遥感技术主要包含数据处理系统、无人飞行器平台、GPS导航定位系统、数码传感器等。其测绘工作原理是：地面控制站根据具体的测绘需求和实际工况选择恰当的无人机，借助搭载的传感器和高清摄像机，在设定好的无人机航线上做好无人机姿态稳定控制、飞行轨迹控制和任务管理控制等，从而实现对地物的测量。无人机遥感技术凭借机动、快速、经济等优势，成为测绘工程测量中较为理想的实际应用技术。

2、无人机遥感技术在测绘工程测量中运用的优缺点

2.1 无人机遥感技术的优点

1）响应速度快。在测绘工程测量中，无人机遥感技术具备可低空飞行、起飞所需的准备时间短、起落场地要求较低、测量时间短、受天气因素影响较小的特点，可以通过输入任务、搭配的车载系统来获取相应的测绘结果。面临突发性事故时，无人机遥感技术具备响应速度快的优点。如：应急部门根据最新的地形数据信息，借助无人机遥感技术可以快速地测量测绘工程，并通过无线传输的方式将测绘数据及时反馈应急部门，以便及时制定出应对方案，快速地应对和处理突发性事故。

2）监测尺度大。无人机遥感技术的监测尺度比较大，能够有效契合测绘工程测量不断提升。尤其是对小范围的物体检测时，通过运用无人机遥感技术，采用三维形式，可极大地提升测量范围的伸缩性和可控性，优化监测结果，扩大工作人员对监测对象的观察范围。

3）测绘成本低。传统的实地测绘方式人工成本大，往往会超出项目投资预算，项目开发的经济性和安全性低。而无人机遥感技术能够降低人工成本的消耗，提升数据的完整性和准确性，有效控制测量设备的耗损，一天就可测绘出数十平方千米。另外，无人机遥感技术可以通过运用三维仿真模拟技术来确保信息的准确性，其分辨率可以达到0.1-0.5m，比卫星成像的分辨率高很多，还可以跟GIS快速集成，具有极强的检测作用。

2.2 无人机遥感技术的不足

无人机遥感技术虽然机体较轻，但在飞行上升时易受风力等因素的影响而出现不稳定的情况，导致获取的影像不够清晰。此外，普通无人机对各种通讯系统依赖性高，一般通过传感器传递信号来完成各种操作。因此，如果传感器的精度不高，黑客容易入侵，就无法获取精度较高的信息和图像，不能满足部分大比例尺的测绘需求。

3、无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体运用

在测绘工程测量中，无人机遥感技术的运用主要体现在数据收集、图像采集两方面。一方面，在收集有关数据时，无人机是按照预先设定好的航线进行采集的，并且为了准确获取相应的坐标系统，技术人员需要借助定位系统，根据测绘区域和飞行安全对无人机进行管理、精确定位，从而确保测绘工作的高效实施。要确保数据的完整性和准确性，就需要借助二次监测，对获取的测绘资料进行数据质量方面的检验，以此来提升测绘工作的质量和效率。另一方面，在测绘过程中，可借助三维建模等技术对无人机拍摄的影像、图像进行加工处理，并自行处理不符合要求的数据。在具体拍摄过程中，相机可通过采用自动变焦的方式来获取清晰度更高的图像。

本文以某矿区为例，对测绘工程测量中无人机遥感技术的具体运用进行探究。某矿区地势复杂，属于山间盆地地形，最高海拔为1051.86m，最低海拔为800m，道路交通条件较差，林木和灌木众多，植被茂盛，网络信号差。

3.1 在工程测绘环境中的运用

在测绘矿区的过程中，根据区域的形状、面积和地形条件，按照自东向西的顺序，在确定好无人机飞行路线的基础上设置9条航线，分辨率设置为0.16m，飞行高度为1100m，借助GPS飞行控制系统，实时控制像控标志点。根据矿山测绘条件选择地势较平坦的地方，使用石灰粉设置像控标志点、圆圈等醒目标志，方便影像识别。结合该项目的具体情况分析，整个测区中像控标志点可以均匀地设置10个，选择比例为1:2000。

一般情况下，对于环境较差的工程测绘来说，常规的传统航空摄影技术并不能科学应对。无人机体型轻巧，能够展开低空飞行，不受起降条件的限制，可以打破传统航空测绘的局限性，更快地获取精度较高的航空影像，提升测绘应急保障服务能力。

3.2 在测绘数据获取方面的运用

一般情况下，在工程测绘测量中，由于测绘主体不同，数据收集模式会产生一定的差别，如：手动采集、自动加密部分。其中，手动采集主要是利用计算机的远程控制技术来实现。相关工作人员根据相关的采集需求在基站内操作无人机，通过无人机进行选择，从而获得工程需要的相关数据信息。无人机内部控制系统具有预先设置的自我保护机制，在获取到相关数据信息之后，为了确保信息的安全性，自我保护机制对无人机内部控制系统主动存储的数据进行加密。

相关工作人员需要获取访问权限后才能获取到无人机内部的测量信息。如：针对上述矿区，当地测绘机构建立CORS网，在充分考虑工程实际情况的基础上选择1985国家高程基准、快眼II型无人机对数据进行获取和修正后，在无人机上配置像素较高的佳能EOS5DS数码相机，运用无人机遥感技术可以完成测绘信息正射影像数据的切割工作。

由此可见，在数据采集方面，无人机遥感技术在充分考虑工程实际情况的基础上利用运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术进行测量，不但能够获取完整的数据影像，还能优化区域网中的相关信息，切实保证测绘信息的合理性和准确性，进而输出标准化的数据格式。

3.3 在测绘数据处理方面的运用

无人机体积较小，搭载的数码相机在进行排列的时候会存在一定的不规则性，在无人机俯冲、转弯过程中会出现图像叠加的问题。因此，在实际测绘工作中，应及时调整相机的参数和焦距，通过科学合理地控制无人机的运行角度、改变图形的拍摄效果来避免图像模糊变形，确保图像数据信息的精准性，提升无人机的工作效率。如：由于上述项目测量区域植被茂盛，在实际测绘过程中可以采取做好数据滤波去除影响测量数据中点云的措施；也可以将点云数据转化为网格数据，使用IidarModel模板实现滤波操作，配合Raster软件获得测区地面模型。

3.4 在低空作业、特殊目标获取方面的运用

目前，无人机遥感技术在测绘工程测量中的运用越来越广泛，尤其在低空作业方面发挥的作用越来越大。航拍自动化发展更加完善，与之相配套的数据处理软件不仅能提升无人机的自动化水平，还能提升无人机操作的灵活性，为无人机遥感技术提供更多技术支持，以更好地实现图像的捕捉和拍摄。如：较大比例尺的测图工作是无人机飞艇低空航测系统项目中最主要的成果。

另外，无人机遥感技术具备自动检验功能的组合特宽角低空数据相机系统，此系统运用科学的软件可以展开进一步的校验，从而最大程度地避免获取到的数据由于机械变形造成误差。同时，此系统创造性地利用边缘现场补偿相机姿态角度提升精度的方法，极大地减轻了成像系统的整体重量，科学替代了三轴云台。另外，在特殊目标获取方面，无人机遥感技术获取数据信息更加准确，精度更高，位置更准，能够实现测量目的的同时大幅节省人力物力。

4、结语

综上所述，作为先进测绘技术之一的无人机遥感技术在工程测绘测量领域中发挥着重要作用，为工程的有效开展奠定基础，不仅降低测绘成本、提升测绘效率，还能使测绘数据更加准确全面，确保工程测绘效果。

参考文献:

[1]张红改,梁大飞.无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考[J].居舍,2021(1).

[2]熊颖郡.无人机遥感技术在生态环境监测领域的应用研究[J].中国资源综合利用,2021(2).

[3]于思研.无人机遥感技术在测绘工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2021(1).

文章来源：白洁.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用[J].华北自然资源,2021(03):68-69.