测绘工程中无人机遥感技术的应用与发展

引言

测绘工程作为获取地理空间信息、支撑各行业发展的基础性工作，在城市规划建设、资源开发利用、生态环境保护等领域发挥着关键作用。传统测绘技术，如全站仪测量、航空摄影测量等，存在外业工作量大、作业环境要求高、数据更新周期长等局限性，难以满足现代社会对测绘成果时效性、精准性和多元化的需求。

一、无人机遥感技术基础分析

1.1 无人机平台类型与特点

在无人机平台方面，不同类型各有优势。固定翼无人机依托空气动力学原理，具有续航时间长、飞行速度快、覆盖面积大的特点，适用于大面积地形测绘等任务，但其对起降场地要求较高，灵活性受限。旋翼无人机凭借多旋翼结构实现垂直起降与悬停，能在复杂狭小空间作业，常用于建筑物立面测绘、小区域高精度测量，不过续航能力较弱。无人飞艇则利用气体浮力升空，留空时间长、飞行平稳，适合长时间、大范围的资源与环境监测，但体积较大，机动性不足。

1.2 遥感传感器技术

遥感传感器技术是获取目标信息的关键。光学传感器应用广泛，可见光相机可获取高分辨率影像，用于地形地貌、建筑物外观监测；多光谱相机能捕捉不同波段光谱信息，实现土地利用类型识别；高光谱相机则具备更精细的光谱分辨率，可用于植被健康状况评估等。激光雷达传感器通过发射激光束并接收反射信号，生成高精度三维点云数据，在地形建模、森林资源调查中发挥重要作用。热红外传感器基于热辐射探测原理，可获取目标温度信息，常用于城市热岛效应分析、地热资源勘探等领域。

1.3 数据采集与传输系统

数据采集与传输系统是保障信息流通的纽带。数据采集前需进行科学的任务规划，根据测绘目标设定飞行高度、速度、航线重叠度等参数，利用地理信息系统（GIS）辅助制定最优采集方案。数据传输环节，无线通信技术可实现实时数据回传，适用于应急测绘等场景；卫星通信则不受地域限制，确保偏远地区数据稳定传输。为保障数据安全与完整性，传输过程中需采用加密算法与抗干扰技术，防止数据丢失或泄露。

二、无人机遥感技术在测绘工程中的应用

2.1 地形图测绘应用

由于无人机具有覆盖范围广、工作效率高、飞抵获取图像时间短及高清航拍等特点，在地形图测绘中，无人机可以利用其高清光学摄像头来清晰拍摄地物数据图像，并通过其图像重叠关系，采用像片匹配、纠正、镶嵌等功能处理，合成高清晰度数字高程模型及数字正射影像图。对于地形图测绘中山区段，由于无人机灵活且可到达性佳，在测绘工程中可深入到多山以及杂乱等区域，获得较为精确的地形数据影像，从而可以提取更多的地形要素数据，提高地形图制图的质量。

2.2 建筑物测绘应用

在建筑物的测绘中，可以利用无人机对建筑物进行多角度、全方位信息的采集。通过倾斜摄影，从多个角度采集建筑物影像，实现建筑物纹理、建筑结构等数据的采集，进行建筑物的三维建模。对比同一时期内采集到建筑物影像数据，精准掌握建筑物在不同时期的变形情况。对一些城市老旧小区进行改造的工程中，利用无人机对建筑物进行测绘建模，有利于规划设计建筑物改造的方案，监测建筑物结构在改造施工建设中存在安全事故变化的情况，让建筑物改造工程安全进展。

2.3 资源与环境监测应用

在无人机遥感技术在资源环境监测中的应用。例如，利用搭载多光谱传感器的无人机可以针对不同土地利用类型的检测、监测土地利用类型的变化，采用热红外传感器检测异常水体的水温，采用高光谱数据针对水体进行水质污染检测，监测水域、水位的变

化。

2.4 应急测绘与灾害监测应用

灾害应急测绘及监测。在灾害事件中，如地震、洪水等，无人机可以在最短时间内到达事件现场，不受道路、地形约束，捕捉事件现场影像，为救援现场决策提供图像资料；灾害现场前后期影像对比分析灾民房屋受灾程度、土地受灾影响范围、树苗成活率等灾害情况，为进一步调配救援物资并制订灾后重建规划提供参考。在林火监控中，通过无人机搭载的热红外摄录设备，实时监控火苗，及时发现火点并锁定火苗位置，为救援人员掌握林火位置和扑火救援工作提供有效信息支持。

三、无人机遥感技术发展趋势

3.1 技术集成与智能化

技术集成化和智能化。无人机遥感的传感器将会走向多元化。在无人机平台搭载单种传感器，将会被“无人机+光学传感器”“无人机+微波传感器”“无人机+激光雷达”“无人机+红外气体传感器”等多种类型传感器组成的技术组合取代，集成光学传感器、热红外传感器、激光雷达、微波传感器、气体传感器等多种类型，通过硬件和软件实现协同融合，达到协同、实时与准确的多源数据感知。对城市环境的感知中，使用光学传感器对房屋样式和植被进行感知，激光雷达传感器对地形进行立体感知，气体传感器对污染气体进行感知，各传感器相互配合为城市生态环境评价提供更加全面、准确的信息基础。人工智能和深度学习化。

3.2 性能提升与成本降低

在性能提升上，无人机续航与载荷能力持续增强。新型电池技术，如固态电池、氢燃料电池研发应用，有望大幅延长无人机续航时间，使其能执行更远距离、长时间监测任务。材料科学进步推动无人机结构轻量化，采用高强度、轻质复合材料，在不降低机身强度前提下，增加载荷重量，搭载更多高性能传感器。随着规模化生产与技术成熟，无人机硬件成本显著降低。传感器、飞控系统等核心部件的小型化、集成化发展，减少原材料消耗与生产成本。并且优化飞行计划、提高数据处理效率等措施，降低了无人机运营成本。如基于大数据分析优化飞行路径，减少不必要飞行里程，降低能源消耗，使无人机遥感技术在更多预算有限项目中得以应用。

3.3 应用领域拓展

无人机遥感技术应用领域不断拓展。在智慧城市建设中，其可用于交通流量实时监测，通过分析航拍影像，优化交通信号灯配时，缓解拥堵。助力城市基础设施巡检，快速发现桥梁、道路、建筑等设施的安全隐患。在农业精准化方面，除病虫害监测与精准施肥，还可通过监测土壤墒情，指导精准灌溉，依据作物生长阶段调整灌溉量，提高水资源利用效率，保障作物健康生长。在海洋测绘与监测领域，无人机可对海岸线变迁、海洋渔业资源分布、海洋污染扩散等进行动态监测，为海洋资源管理、环境保护提供数据支持，如跟踪海上溢油污染范围，及时制定清理方案。

结语

无人机遥感技术凭借高效灵活的优势，在测绘工程多领域实现深度应用，显著提升了测绘精度与效率。尽管目前仍面临数据处理复杂、技术标准待完善等挑战，但随着智能化技术集成、性能优化与成本降低，其应用领域将持续拓展。无人机遥感技术有望成为测绘工程创新发展的核心力量，推动行业迈向智能化、精准化的新阶段。

参考文献

[1] 方少 涛. 无人 机遥 感技 术在 测绘 工程 中的 应用 研究 [J]. 世界 有色 金属,2024,(18):151-153.

[2]支晨阳,赵培楠.无人机遥感技术在城市测绘工程中的应用与发展趋势研究[J].住宅产业,2024,(08):81-83.