基于无人机技术的测绘工程质量控制研究

引言

将无人机航拍技术应用到测绘工程测量中具有重要现实意义 , 尤其是在拓展测绘范围、提高地形测量准确性、降低测绘成本等方面具有明显优势 , 并且在突发事件和极端环境的影响下利用无人机航拍技术可以有效提高测绘工程测量的准确性和安全性。因此 , 相关工作人员必须结合现场环节条件 , 严格按照工程规范要求和技术流程 , 全面落实测绘工程测量数据的分析与处理工作 , 将无人机航拍技术在测绘工程测量中的价值和优势全面体现出来。

1 无人机测绘技术的原理

无人机测绘技术是一种以无人机为载体，配合多种技术手段来获取测绘数据的先进技术。其核心要点在于无人机所搭载的各类传感器，如航摄相机、激光雷达、红外相机等，这些高灵敏度的传感器能够精准地捕捉地面影像、高程、植被等关键信息，为后续的地图制作和三维建模提供必要的基础数据支持。在实际应用中，无人机测绘会运用摄影测量学的原理，对航拍影像进行几何校正、数字影像匹配和三维重建等处理，以获取地表的空间信息。然后，通过先进的图像处理和几何测量算法，测绘单位能够从航拍图像中识别出地表的特征点、边界线等关键要素，并计算出地表的高程、坐标等数据，以满足各种后续应用需求。

2 无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用流程

2.1 做好航线规划和工程测量工作

无人机航拍技术在测绘工程测量中应用的前提在于确定目标对象的测量范围 , 以便于科学规划无人机航拍系统的前进路线 , 并为测绘工程测量作业的顺利开展奠定良好基础。在航拍摄影测量工作中应用无人机航拍技术时 , 应确保无人机起飞、降落所需的时间不超过 1h。在保证航拍摄影测量安全的基础上 , 不仅需要考虑无人机航拍系统飞行过程中消耗的能量 , 而且需要考虑坠机等可能发生的安全事故。结合测绘工程测量的实际需求 , 现场施工人员应针对无人机航拍系统前进的路线做好规划工作 , 将无人机航拍系统的摄影测量时间控制在合理范围内。为保障无人机航拍系统的摄影测量效果 , 现场施工人员应充分考虑目标测量区域可能出现的逆行情况 , 通过科学的航摄路线规划来保障无人机航拍测量工作的安全性与准确性 , 确保航测系统能全方位观测目标区域的实际情况, 进一步提高测绘工程测量作业的规范化水平。

2.2 无人机遥感技术在土地资源调查中的应用

无人机遥感技术在土地资源调查中展现出高效、精确和多维度的数据获取能力，是现代土地管理的重要技术手段。搭载多光谱相机和高光谱成像设备的无人机能够精确识别地物的光谱特征，可实现耕地、林地、草地、建筑用地等多种土地类型的分类和面积测算 ; 高光谱数据的光谱波段细微变化可为不同地表物质的光学特性识别提供支持，为土地利用类型的精确划分提供技术支撑 ; 高分辨率影像设备支持大范围地表信息的快速采集，生成的数字正射影像图能够以厘米级分辨率展现土地资源分布，如在耕地保护中，该技术用于监测耕地面积的变化趋势和非法占用现象，为监督土地利用情况提供高精度的数据支持。

2.3 建筑物与基础设施监测

无人机遥感技术在建筑物与基础设施监测中主要通过搭载高精度光学相机和激光雷达系统，实现对建筑物高度、形态及结构安全的高效监测和测量。无人机按预设飞行路径和固定高度，迅速扫描城市区域建筑物，生成高精度影像和点云数据，其精度高达 2cm 以内。通过实时数据传输和三维重建技术，快速建立建筑物的三维模型，用于评估建筑物的高度、体积和形态特征。激光雷达系统具备高达 100 万点 /s 的数据采集速率，能够精确捕捉复杂建筑物的外形特征，同时，借助点云差异分析技术（如ICP 算法），系统能在0.05s 内迅速识别结构形变及损坏状况，误差被严格控制在 3mm 以内。

2.4 无人机遥感技术在环境监测中的应用

水环境监测中，搭载多光谱相机和高光谱传感器的无人机可采集水体的光谱数据，进而分析悬浮物浓度、叶绿素含量和污染物分布情况;无人机遥感技术还可用于湖泊和河流的水质监测，识别水质富营养化程度，快速定位污染源，无人机遥感技术生成的水质分布图可为水资源管理和污染治理提供科学依据。大气环境监测中，无人机结合气体传感器能够实时检测污染物的浓度和扩散范围，适用于工业园区、城市地区的空气质量监控 ; 无人机遥感技术还可用于监测二氧化硫、氮氧化物和PM2.5 的空间分布，为环境治理决策提供数据支持。无人机的高机动性使其能够在复杂地形或危险区域 ( 如火山口和化工泄漏现场 ) 快速部署并完成数据采集。

3 测绘工程中无人机遥感技术的未来发展

随着人工智能和机器学习技术的深度融合，无人机遥感系统将实现自动化数据采集和处理，大幅提升测绘效率与数据精度。无人机平台的多传感器集成化将为测绘工程带来前所未有的数据丰富度，LiDAR、红外、超光谱等多种传感器的联合应用，可以获取更加全面和多维度的地理信息，为复杂地形和特殊环境下的测绘提供可靠保障。与此同时，5G 技术的发展将为无人机遥感提供更加稳定和高速的数据传输通道，使得实时监测和数据传输成为现实，这对于应急测绘和灾害评估具有重要意义。无人机的续航能力和飞行稳定性不断提升，也为其在测绘工程中的广泛应用奠定了基础，更长的续航时间和更高的飞行稳定性使无人机能够覆盖更大区域并获取更加连续的数据，提高测绘的整体效率。云计算和大数据技术的应用，使得海量遥感数据的存储、处理和分析变得更加高效和便捷，基于云平台的遥感数据处理系统能够实现数据的快速处理和智能分析，为测绘工程提供实时、准确的地理信息支持。未来的无人机遥感技术还将朝着生态友好和低成本方向发展，新型材料和动力系统的应用将进一步降低无人机的生产和运营成本，同时减少其对环境的影响，使得无人机测绘成为一种更加环保和经济的选择。无人机遥感技术在测绘工程中的未来发展，将不仅仅局限于技术层面的进步，更在于其在应用领域的不断拓展，城市规划、农业管理、资源勘探等多个领域都将受益于无人机遥感技术的进步，为各行各业的精细化管理和智能化决策提供有力支持。

结语

总体而言，为了充分发挥无人机测绘技术的潜力和特色，同时避免在使用无人机进行测绘时遇到精度不足、信息不完整等问题，测绘单位必须强化对无人机测绘整个流程的质量控制，确保航线规划、航拍质量、像片控制网和信息模型构建等关键环节可以得到专门的优化和设计，从而满足测绘项目对数据细节和管理的严格要求。

参考文献

［1］叶昊．无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用［J］．城市建设理论研究 ( 电子版 )，2024(14):142-144

［2］田世华．无人机技术在测绘工程中的科学实施分析［J］．信息系统工程，2024(3):44-47．

［3］陈恺明．无人机技术在测绘工程中的应用与实践［J］．城市建设理论研究 ( 电子版 )，2023(7):101-103