测绘工程测量中无人机遥感技术的运用

引言

测绘工程测量的准确性对工程施工至关重要，影响着整个项目的质量。当前我国城市化进程加快，基础设施和建筑工程数量增多，测绘工程测量工作的重要性日益凸显。无人机遥感技术在工程测绘测量中极为关键，它能降低测绘工作量和难度，快速获取工程测绘数据信息，对工程项目建设具有重要指导作用。该技术可在恶劣条件下应用，不受外部环境因素过多影响，能充分发挥价值，为测绘工作高效实施奠定基础，因此对其展开研究十分必要。

1、无人机遥感技术概述

无人机遥感技术是集成无人机技术、遥感传感器技术、数据传输技术和定位技术等多种技术的一种综合性技术，用无人机搭载各种类型的遥感设备（比如高分辨率相机、激光雷达）沿预先设定好的飞行线路快速获得地面物体的影像、光谱等数据信息，在原理上采用的是搭载了遥感传感器的无人机代替传统的飞行器作为平台，遥感传感器接收到的地面物体反射或者辐射出的电磁波信号，通过各种算法对采集到的数据进行转换与处理来实现对地面目标物体的监测。近五年来，无人机遥感技术快速发展，其主要体现在：硬件方面，实现了无人机续航时间更长、稳定性更高、传感器分辨率及精度更高的目标；软件方面，实现了数据处理和数据分析更加精炼准确。

2、无人机遥感技术的应用优势

2.1 遥感监测范围广

无人机遥感能够覆盖到极大的范围，无论是在天空飞行时涉及大片森林的上空，或是较大的农田上空甚至是一大块城市建筑地区，都可以提供更好的全景式监测，相比于人工测量可以扩大很多倍的测区范围，为测绘工程测量提供更多详细的信息，为测量工作打下良好的基础，准确判断区域内地理形势特点。

2.2 信息处理速度快

无人机将收集到的数据快速传送到地面处理系统上，然后利用强大的数据处理软件及算法，在很短的时间内实现从数据到数据、图像及报告等产品的转换，可以让测绘人员很快得到所需的测量数据，大大缩短了测量周期，与传统测量工作耗时长相比，能够很好地提高工作效率，并且可以保证及时为工程决策提供有效数据支撑。

2.3 监测效率高

无人机可按预先设定好的路线进行自主飞行，实现对目标区进行快速巡测作业，在巡测过程中实时采集各项数据，并且可做到长时间不间断、不间断地获取数据，不存在人工巡测疲累，也可规避一部分漏项的风险；能够利用一次飞行巡测到多个方面的数据，比如地形地貌、地物分布、勘测定界等工作等等，使无人机在这同一个时间段内可完成比人为巡测的工作量更多，大大提高测绘工程测量整体的工作效率。

2.4 难度系数低

经过简单培训的操作人员即可熟练掌握无人机的飞行控制、数据采集工作；而且无人机具有自动飞行功能，在设定好各项参数之后，就可自动完成整个测绘的飞行业务，减少了人工操作；相较于传统的测绘方式，无人机遥感测绘方式省去了大量的人工地面测量和数据处理等环节，降低了对工作人员的专业技术要求，降低了测绘工作的难度，让更多的工作人员可以投入到测绘工程测量工作中来。

2.5 环境适应性与机动性好

无人机遥感技术具有良好的环境适应性和机动性。它不受地形、地貌等自然条件的过多限制，能够在山区、沙漠、水域等复杂地形区域飞行作业。在恶劣天气条件下，如小雨、微风等，也能正常执行任务。

3、测绘工程测量中无人机遥感技术的具体运用

3.1 数据采集

在测绘工程测量中，利用无人机遥感技术来进行数据采集，使用方便灵活，其优点明显。通过安装不同的传感器（包括像控点、高分辨率相机、激光雷达、紫外、红外扫描仪等），以预设的航线自主飞行的方式获取目标区域的地理信息数据，包含地形地貌、地物分布等多种类型，速度快、精度高、效率好，可以为后续的工作提供更多详尽的数据资料。

3.2 影像处理

经过专业设备采集而得的无人机影像数据，一般要经过影像处理软件的校正、拼接、增强等操作才能得到质量较高的无人机影像图，并能从该图上获取有价值的图像信息，例如：地物的边界线、轮廓特征等，以保证测绘工程有正确的图像资料做依据来进行后续分析及判定工作。

3.3 地形测绘

应用无人机遥感技术进行地形测绘效率非常高。可以在较短时间内获得大范围地区的三维地形数据，形成高精度的 DEM(Digital ElevationModel)、DSM(Digital Surface Model)，因此可以通过上述 3 个方面的模型，给工作人员带来地形起伏变化情况、坡度、坡向等相关数据供参考。

3.4 变形监测

测绘工程中建筑物、山体等的变形监测需要运用无人机遥感技术对目标的不同时期的影像数据开展定期采集工作，然后经过对比来确定存在的细微变形情况，另外，高频率、高精度的变形监测同样有助于对工程展开安全评估与维修，可以确保工程稳定运行。

3.5 应急测绘

利用无人机遥感技术在自然灾害等突发事件发生后，可以第一时间到达灾区，收集拍摄影像资料并获取数据，为救援指挥部门提供受灾范围、道路损毁等情况，并在最短时间内将数据信息传达给指挥部门，为抢救人员生命及财产损失提供可靠依据，以最少的成本达到最大程度上减少灾害损失的效果。

4、存在的问题与解决对策

技术层面上讲，由于受到传感器精度及无人机飞行姿态的影响，所获取的数据精确度不够高；数据传输不稳定，在一些较为复杂的环境容易出现信号中断以及数据丢失的情况；续航能力差，无人机的作业时间和作业范围不能满足测绘工程的需求。在管理和法规层面上讲，行业无相关操作规定和质量标准，各类企业和各工作人员之间的作业水平参差不齐，空域管理很严格，无人机制作审批流程烦琐冗长。

就以上问题而言，可以有对应的解决方式，在技术层面上来说，加大投入力度，增加研发费用，使得传感器更加优秀、数据处理算法更加准确可靠，从而使得获取的数据更加精准可靠。另外，可以通过运用更加先进的通信技术来保证信息在传输过程中的稳定可靠，还可以开发新型电池或者更新改进动力系统，使得无人机可以有更强的续航能力；对于管理以及法律方面的因素来说，应该由政府还有行业性协会负责尽快出台制定详细的操作规范跟质量标准，并对测绘企业和人员进行监督；精简空域的审批流程，开辟多种方便快捷的途径进行空域审批，加强无人机的飞行监督，确保其飞行的安全性。

结束语

综上所述，无人机遥感技术是基于平台大范围的监测优势、信息处理速度快、难度小、适应性强、机动性好的优点来服务于测绘工程的测量工作。目前还存在一些技术问题和管理法规方面的问题，但是只要加强研究投入，完善相关行业的法规就可以解决。无人机遥感技术将随着科技的进步不断地得到创新和完善，用于测绘工程测量的无人机遥感能够给测绘行业带来更多的可能，未来一定会使测绘工程测量更上一层楼。

参考文献

[1] 乔亚奇 . 无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用 [J]. 工程建设与设计 , 2019(7): 92 - 93.

[2] 刘静 . 工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用研究 [J]. 世界有色金属 , 2018, 43(24): 156 - 157.

[3] 赵元元. 测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析[J]. 价值工程,2019(16): 173 - 175.