无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用

一、引言

测绘工程测量是国民经济建设和社会发展中一项重要的基础性工作，广泛应用于城市规划、土地管理、资源勘探、工程建设等各个领域。传统的测绘方法虽然在一定程度上能够满足测量需求，但存在效率低、成本高、受地形和环境限制大等缺点。无人机遥感技术的出现，为测绘工程测量带来了新的变革。它具有灵活机动、成本低、分辨率高、获取数据快速等优势，能够有效地弥补传统测绘方法的不足，提高测绘工程测量的效率和质量。

二、无人机遥感技术原理及特点

（一）原理

无人机遥感技术是利用无人机作为飞行平台，搭载各种传感器，如数码相机、多光谱相机、激光雷达等，对地面目标进行数据采集。无人机按照预设的航线飞行，传感器在飞行过程中获取地面的影像、光谱、高程等信息，并将这些信息传输到地面控制站。地面控制站对采集到的数据进行处理和分析，生成各种测绘产品，如数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字线划图（DLG）等。

（二）特点

灵活机动：无人机体积小、重量轻，起降条件要求低，可以在复杂的地形和环境条件下快速部署和飞行。它不受地面交通和地形限制，能够快速到达测量区域，获取所需的数据。

成本低：与传统航空摄影测量相比，无人机遥感技术的成本较低。无人机的购置成本和维护成本相对较低，而且飞行费用也较低，能够大大降低测绘工程测量的成本。

分辨率高：无人机搭载的传感器具有较高的分辨率，能够获取清晰、详细的地面影像和数据。高分辨率的影像和数据可以满足不同精度要求的测绘工程测量需求。

获取数据快速：无人机飞行速度快，能够在短时间内完成大面积的测量任务。它可以根据需要随时调整飞行计划和航线，快速获取最新的地面信息。

三、无人机遥感技术在测绘工程测量中的具体应用

（一）地形测绘

在地形测绘中，无人机遥感技术可以快速获取测区的地形地貌信息。通过搭载高分辨率的数码相机，无人机可以对测区进行航拍，获取地面的影像数据。利用专业的图像处理软件，对影像数据进行拼接、校正和镶嵌，生成数字正射影像图（DOM）。同时，结合无人机搭载的激光雷达或其他高程测量设备，获取地面的高程信息，生成数字高程模型（DEM）。将 DOM 和 DEM 进行叠加，就可以得到测区的三维地形模型，为地形测绘提供直观、准确的数据支持。

（二）土地利用调查

土地利用调查是了解土地资源利用现状和变化情况的重要手段。无人机遥感技术可以快速获取大面积的土地利用信息，提高调查效率。通过对不同时期的无人机影像数据进行对比分析，可以监测土地利用类型的变化，如耕地转为建设用地、林地转为草地等。同时，结合地理信息系统（GIS）技术，对土地利用数据进行空间分析和统计，为土地资源的合理利用和管理提供科学依据。

（三）城市规划测量

在城市规划测量中，无人机遥感技术可以为城市规划提供详细的基础数据。利用无人机获取的城市影像数据，可以制作城市三维模型，直观地展示城市的建筑、道路、绿地等空间分布情况。规划人员可以根据三维模型进行城市规划和设计，评估规划方案的合理性和可行性。此外，无人机遥感技术还可以用于城市基础设施的监测和管理，如道路破损情况、桥梁安全状况等，及时发现和解决城市建设中存在的问题。

（四）灾害监测与评估

在自然灾害发生后，无人机遥感技术可以快速获取灾区的影像和数据，为灾害监测和评估提供及时、准确的信息。例如，在地震、洪水、泥石流等灾害发生后，无人机可以迅速飞抵灾区，获取灾区的受灾情况，包括房屋倒塌、道路中断、农田淹没等。通过对影像数据的分析，可以评估灾害的损失程度，为救援和重建工作提供决策支持。同时，无人机还可以对灾区的地质灾害隐患点进行监测，及时发现潜在的危险，保障人民群众的生命财产安全。

四、无人机遥感技术应用过程中面临的问题

（一）飞行安全问题

无人机在飞行过程中容易受到天气、电磁干扰等因素的影响，存在一定的飞行安全隐患。例如，大风、暴雨、雷电等恶劣天气条件可能会影响无人机的飞行稳定性和安全性；电磁干扰可能会导致无人机的通信中断或失控。此外，无人机的飞行还可能与其他航空器发生冲突，需要加强飞行管理和安全监管。

（二）数据处理问题

无人机获取的数据量巨大，数据处理过程复杂。影像数据的拼接、校正、镶嵌等处理需要专业的软件和技术，而且处理时间较长。此外，不同传感器获取的数据格式和精度不同，需要进行数据融合和转换，增加了数据处理的难度。

（三）精度问题

虽然无人机遥感技术具有较高的分辨率，但在一些复杂地形和环境下，测量精度可能会受到影响。例如，在山区、森林等地区，由于地形起伏较大、植

被茂密，无人机的飞行高度和姿态难以精确控制，可能会导致影像数据的几何畸变和精度下降。此外，传感器的精度和校准也会影响测量结果的准确性。

五、解决策略

（一）加强飞行安全管理

建立健全无人机飞行安全管理制度，加强对无人机飞行人员的培训和管理，提高飞行人员的安全意识和操作技能。在飞行前，要对天气条件、飞行区域等进行充分评估，制定合理的飞行计划。同时，要加强对无人机的维护和保养，确保无人机的性能良好。此外，还应加强与空管部门的沟通和协调，确保无人机的飞行安全。

（二）优化数据处理流程

研发高效、智能的数据处理软件和算法，提高数据处理的效率和质量。采用并行计算、云计算等技术，加快数据处理速度。同时，要加强对数据处理人员的培训，提高数据处理人员的专业水平。此外，还应建立数据质量评估体系，对处理后的数据进行质量检查和评估，确保数据的准确性和可靠性。

（三）提高测量精度

采用高精度的传感器和定位设备，提高无人机的飞行精度和数据采集精度。在飞行过程中，要实时监测无人机的飞行姿态和位置，及时调整飞行参数。同时，要加强对测量数据的后处理，采用误差补偿、平差等方法，提高测量结果的精度。此外，还应开展野外实测验证工作，对无人机遥感测量结果进行精度评估和修正。

（四）完善法律法规

政府应加快制定和完善关于无人机飞行的法律法规，明确无人机飞行的审批程序、管理规定和责任追究机制。加强对无人机市场的监管，规范无人机的生产、销售和使用行为。同时，要加强对无人机飞行人员的法律法规宣传教育，提高飞行人员的法律意识。

结语

无人机遥感技术作为一种新兴的测绘手段，在测绘工程测量中具有广阔的应用前景。它具有灵活机动、成本低、分辨率高、获取数据快速等优势，能够有效地提高测绘工程测量的效率和质量。然而，在应用过程中，无人机遥感技术也面临着飞行安全、数据处理、精度和法律法规等问题。通过加强飞行安全管理、优化数据处理流程、提高测量精度和完善法律法规等措施，可以解决这些问题，促进无人机遥感技术在测绘工程测量中的进一步推广和应用。未来，随着技术的不断发展和完善，无人机遥感技术将在测绘工程测量领域发挥更加重要的作用。

参考文献

[1] 测绘工程测量中无人机遥感技术的运用[J]. 王冠. 城市建设理论研究( 电子版 ),2024(29)

[2] 基于无人机航测的水土保持监测精度及提升途径 [J]. 杨迎松 ; 王克勤 ;赵洋毅 . 亚热带水土保持 ,2024(04)

[3] 智能技术在无人机遥感图像解译与地物分类中的应用 [J]. 左萍萍 ; 赫宗尧 ; 李帅 ; 任方翠 . 集成电路应用 ,2024(11)

[4] 无人机遥感技术在农田水利工程管理中的应用 [J]. 张树静 ; 李冬梅 . 农村科学实验 ,2024(23)