无人机遥感技术在测绘工程中的应用

摘要：无人机遥感技术以其高效、灵活和精确的特点，正在测绘工程中得到广泛应用。本文介绍了无人机遥感技术的基本原理，探讨了其在测绘工程中的具体应用及优势。

关键词：无人机遥感、测绘工程、高效测绘

无人机遥感技术利用无人驾驶飞行器搭载高精度传感器（如相机、激光雷达、热红外传感器等）进行数据采集。无人机通过预设的飞行路径和高度，获取地面物体的高分辨率影像和三维数据。采集到的数据通过图像处理、点云处理等技术，生成高精度的地形图、正射影像图和三维模型，为测绘工程提供精确的数据支持。

一、无人机遥感技术的优势

1.高效灵活

无人机具有高度机动性，能够在短时间内完成大面积区域的数据采集，适应各种复杂地形和环境。相比传统测绘手段，无人机遥感技术显著提高了工作效率。

2.精度高

搭载高精度传感器的无人机能够获取高分辨率的影像和点云数据，生成高精度的测绘产品，满足工程测绘的精度要求。

3.成本低

无人机设备的购置和维护成本较低，操作简便，无需大量人力投入，显著降低了测绘成本。

4.安全性高

无人机可以在危险和无法进入的区域进行作业，减少了测绘人员的安全风险。

二、无人机遥感技术在测绘工程中的具体应用

1.地形测绘

无人机遥感技术可以快速获取大面积的高精度地形数据，生成数字高程模型（DEM）和数字表面模型（DSM）。这种技术通过搭载高分辨率相机、激光雷达（Li DAR）等传感器，能够在短时间内覆盖广泛区域，获取地形的详细数据。在山区、林区等地形复杂区域，无人机凭借其高度灵活的飞行能力，能够在传统测绘工具难以到达的区域进行精确测绘。传统测绘手段往往受到地形限制，难以快速、高效地完成大面积的地形测绘，而无人机则能够克服这些困难。

通过无人机的灵活飞行，测绘工程师可以获取精细的地形信息，并生成高精度的数字高程模型（DEM）和数字表面模型（DSM）。这些模型为各种工程应用提供了重要的数据支持，包括水利工程、土木工程、矿业开发和环境保护等[1]。无人机遥感技术不仅提高了测绘效率，缩短了数据采集和处理的时间，还提升了测绘数据的精度和分辨率，能够捕捉到微小的地形变化和细节，为工程规划和设计提供更为可靠的依据。在突发自然灾害或紧急救援中，无人机遥感技术的快速反应能力尤为重要。无人机能够迅速到达灾区，获取最新的地形和灾情数据，生成即时的DEM和DSM，为决策者提供实时的地形信息支持，指导救援行动的开展。

2.土地利用调查

利用无人机获取的高分辨率影像，可以对土地利用现状进行详细调查和分类，生成土地利用图和土地覆盖图。这种技术通过无人机搭载的高精度相机和传感器，能够拍摄到地表的精细影像，分辨率可以达到厘米级别。通过对这些影像进行处理和分析，可以精确识别和分类土地的使用情况，包括农业用地、建设用地、森林、草地、水体等多种类型。在农业监测中，无人机遥感技术可以实时监测农田的生长状况、病虫害分布和水资源利用等信息。通过高分辨率影像，农民和农业专家可以及时发现问题，采取相应的措施，提高农作物的产量和质量。例如，利用无人机拍摄的影像，可以分析作物的健康状况，精确施肥和灌溉，从而实现精准农业。在城市规划中，无人机遥感技术可以提供最新的土地利用数据，帮助规划人员了解城市发展的现状和变化趋势。通过生成的土地利用图和土地覆盖图，规划人员可以科学合理地进行城市功能区的划分、基础设施的布局以及土地资源的优化配置[2]。同时，无人机可以快速获取城市建设中的动态变化数据，为城市扩展和更新提供实时监测和数据支持，确保规划的科学性和合理性。在环境保护领域，无人机遥感技术同样具有重要应用价值。

3.灾害监测与评估

在自然灾害（如地震、洪水、滑坡等）发生后，无人机遥感技术凭借其快速响应和高精度数据采集的优势，可以迅速获取灾区的高分辨率影像数据。通过无人机的灵活飞行和高效拍摄，能够在短时间内全面覆盖受灾区域，获取详细的地形变化和破坏情况的影像[3]。这些数据为灾害范围和损失评估提供了重要依据。首先，在地震灾害中，无人机可以快速飞临震中及周边地区，拍摄地表裂缝、倒塌建筑和受损基础设施的影像。通过对这些影像进行处理和分析，可以准确评估地震对建筑物、道路、桥梁等的破坏程度，确定受灾最严重的区域，帮助救援人员快速制定和实施救援方案。在洪水灾害中，无人机可以飞越被淹没的区域，获取水面覆盖范围和水位变化的数据。通过实时监测和分析无人机拍摄的影像，可以确定洪水的蔓延趋势和影响范围，评估受灾人口和受灾面积，指导应急救援人员合理配置资源，实施有效的救援行动。此外，还可以通过无人机监测水体污染情况，及时采取相应的环保措施。在滑坡等地质灾害中，无人机遥感技术可以捕捉到滑坡前后的地形变化，监测山体位移和滑坡体积。通过高精度的三维建模，可以详细分析滑坡的形成机制和影响范围，评估滑坡对居民区、交通设施和生态环境的威胁，帮助制定防灾减灾措施和灾后重建规划。

4.城市三维建模

无人机可以获取城市建筑物的高分辨率影像和点云数据，生成详细的三维模型，这项技术在城市规划、建筑设计和文化遗产保护等方面具有广泛应用。通过搭载高精度相机和激光雷达等传感器，无人机能够在短时间内飞行覆盖整个城市区域，获取建筑物的外观和结构细节，并生成高分辨率的影像和精确的点云数据。利用这些数据，可以构建出城市建筑物的精细三维模型，提供全面的空间信息和视觉展示。在城市规划中，三维模型可以帮助规划人员更直观地理解城市空间结构和建筑布局，进行科学合理的规划设计。例如，通过三维模型，可以模拟不同规划方案的实际效果，评估建筑物的高度、密度、日照、风环境等因素的影响，优化城市功能区划分和基础设施布局，提升城市规划的科学性和可行性。此外，三维模型还可以用于城市交通仿真和环境影响评估，为规划决策提供重要依据。

结束语

随着科学技术的进步，无人机遥感技术在测绘工程中的应用越来越普及。无人机具有机动性强、操作简便、成本低等优点，能够在复杂环境中进行高精度数据采集。无人机遥感技术在测绘工程中的应用，为提高测绘效率和数据精度提供了新的手段。

参考文献

[1]易志强.无人机遥感技术在测绘工程中的应用研究[J].测绘科学，2022，45（2）：123-129.

[2]尹子明.多传感器融合技术在无人机遥感中的应用[J].遥感技术，2021，28（4）：98-104.

[3]郎建平.无人机遥感技术的发展与应用前景[J].工程测绘，2022，25（3）：78-85.

作者简介：

单位名称： 银川市勘察测绘院

省市： 宁夏回族自治区银川市

邮编： 750000

姓名：李岩

出生年月： 1992.11.03

性别： 男

民族：汉

籍贯：辽宁

学历： 大学本科

职称：（现目前的职称）助理工程师

研究方向：工程测量