■孟兵華

（新疆地礦局第二水文隊(duì)新疆昌吉831100）

淺議無(wú)人機(jī)在測(cè)繪測(cè)量中的應(yīng)用

■孟兵華

（新疆地礦局第二水文隊(duì)新疆昌吉831100）

無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)和航空遙感是現(xiàn)代化測(cè)繪裝備體系的重要組成部分，是測(cè)繪應(yīng)急保障服務(wù)的重要設(shè)施，也是國(guó)家、省級(jí)、市級(jí)應(yīng)急救援體系的有機(jī)組成部分。開展無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)推廣應(yīng)用，是增強(qiáng)測(cè)繪應(yīng)急服務(wù)保障能力的迫切需要，是提高測(cè)繪成果現(xiàn)勢(shì)性的有效手段，同時(shí)也是加快數(shù)字城市建設(shè)的有效保障，是提升社會(huì)管理效能的新型工具。本文就無(wú)人機(jī)航測(cè)的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)分析，以為實(shí)際工作提供參考。

無(wú)人機(jī)航測(cè) 測(cè)繪測(cè)量 具體應(yīng)用

無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機(jī)遙感之后發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測(cè)繪保障、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種不失機(jī)動(dòng)靈活、可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測(cè)技術(shù)。但也存在影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則、像幅小像片數(shù)量多、影像的傾角過(guò)大且傾斜方向沒有規(guī)律、航攝區(qū)域地形起伏大、高程變化顯著，影像間的比例尺差異大、旋偏角大，影像有明顯畸變等，這些情況都對(duì)現(xiàn)有航測(cè)技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。

1 運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)量的必要性

隨著國(guó)內(nèi)國(guó)際上自然災(zāi)害的多發(fā)與頻發(fā)，尤其是重大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，這是環(huán)境所致，也是人類污染所致，災(zāi)害往往帶來(lái)重大的破壞和人員損失，而且造成災(zāi)害地區(qū)信息設(shè)備受到破壞，從而信息封閉，加之災(zāi)后的地區(qū)往往車輛人員不能及時(shí)到達(dá)，因此在災(zāi)害發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，如何及時(shí)取得災(zāi)害信息及信息傳輸成為迫切的問(wèn)題。這些活動(dòng)可以用衛(wèi)星來(lái)解決，也可以用載人飛機(jī)來(lái)解決。然而用衛(wèi)星對(duì)地測(cè)量的方法，費(fèi)用高、圖像分辨率低、使用不靈活；而載人飛機(jī)不僅費(fèi)用高，出航氣候要求也很高，另外災(zāi)區(qū)上空飛行風(fēng)險(xiǎn)大，無(wú)法做到隨時(shí)到達(dá)。若使用無(wú)人機(jī)來(lái)完成災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估工作，無(wú)論是在留空時(shí)間、使用成本、耗費(fèi)人力資源上，還是在惡劣環(huán)境作業(yè)要求、長(zhǎng)時(shí)間飛行作業(yè)要求、人員生命安全要求上，或是在圖像分辨率和工作效率上，無(wú)人機(jī)都優(yōu)于載人飛機(jī)和衛(wèi)星遙感。由于成本和氣候條件等因素的制約，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感和載人飛機(jī)只能滿足部分空間數(shù)據(jù)信息的需求，而測(cè)繪型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可在復(fù)雜地形、復(fù)雜天氣下飛行，可以在許多特定的領(lǐng)域如高污染、高輻射、高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域執(zhí)行飛行任務(wù)，因此，低成本、多用途的測(cè)繪型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)在災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估工作中具有必要性作用。

2 無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的優(yōu)越性

無(wú)人機(jī)測(cè)繪是遙感領(lǐng)域用于地形測(cè)繪的新興技術(shù)，在使用過(guò)程中資金投入量比較小，勘查過(guò)程中反饋能力好，時(shí)間消耗少，方便不同地區(qū)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用。在復(fù)雜的工程測(cè)繪環(huán)境中可以更靈活的適應(yīng)，一方面完成了以往飛機(jī)的航攝任務(wù)，另一方面深入到以前沒有觸及的新領(lǐng)域。這種技術(shù)設(shè)備體積比較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在地面的工作人員應(yīng)用人工遙控器進(jìn)行控制，在地面工作站就可以實(shí)現(xiàn)自主飛行拍攝，整體工作流程安全方便簡(jiǎn)單。對(duì)比過(guò)去的大飛機(jī)搭載攝像機(jī)航拍作業(yè)工作方式，無(wú)人機(jī)飛行技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更加突出。以往大飛機(jī)航飛必須提前上報(bào)相關(guān)的部門，獲取航空批文過(guò)程十分麻煩，時(shí)間消耗比較多;無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)實(shí)現(xiàn)了1000米以下高度飛行，整個(gè)過(guò)程無(wú)需申報(bào)批準(zhǔn)。大飛機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地需求十分高，無(wú)人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了就地起降，省掉了很多的路程。具體的工程測(cè)繪任務(wù)中，航攝小組可以靈活變通，將地點(diǎn)選在測(cè)區(qū)附近的高速公路服務(wù)區(qū)或者是停用的砂石買賣場(chǎng)，加長(zhǎng)了拍攝工作時(shí)間。以往的工作過(guò)程可能會(huì)受到自然環(huán)境的影響，對(duì)天氣要求比較高。無(wú)人機(jī)對(duì)于外界自然環(huán)境要求相對(duì)比較低，并且離地面的高度可以自行控制，方便獲取更加詳細(xì)高分辨度的資料。工作人員可以靈活控制無(wú)人機(jī)的速度，將航速控制在最優(yōu)化范圍內(nèi)，甚至可以達(dá)到每小時(shí)幾十公里，對(duì)于突發(fā)狀況可以進(jìn)行變通，得到更加準(zhǔn)確的信息資料。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)的的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)航攝成果可應(yīng)用于應(yīng)急救災(zāi)、國(guó)土資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領(lǐng)域，對(duì)國(guó)家的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了重大作用。

（1）無(wú)人機(jī)航空測(cè)量系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中的應(yīng)用。實(shí)踐證明，在地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜地形天氣環(huán)境下，使用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行災(zāi)區(qū)地形影像數(shù)據(jù)的采集分析和三維可視化，能夠?yàn)榫仍笓]提供準(zhǔn)確、及時(shí)、詳細(xì)的信息。

（2）對(duì)區(qū)域土地利用進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。讀取任一區(qū)域內(nèi)的影像信息，并選擇不同時(shí)相的兩幅影像進(jìn)行疊加對(duì)比，通過(guò)對(duì)比就可以發(fā)現(xiàn)同意地區(qū)在不同時(shí)間的差異，通過(guò)分析就能分出土地的利用狀況。

（3）無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用。除超高壓、特高壓和跨區(qū)電網(wǎng)等大型工程快速建設(shè)外，一些局部改線、接線工程也越來(lái)越多，此類工程規(guī)模雖小、路徑較短、但工期要求特緊。如采用常規(guī)工測(cè)技術(shù)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)周期長(zhǎng)、生態(tài)環(huán)境破壞大，且無(wú)法滿足整體電網(wǎng)工程的信息化建設(shè)及智能電網(wǎng)建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)要求；如采用傳統(tǒng)航測(cè)技術(shù)，由于空域管制辦理手續(xù)繁瑣、機(jī)動(dòng)性差，導(dǎo)致周期較長(zhǎng)、成本較高。而采用無(wú)人機(jī)航測(cè)，則完全可以避免這些問(wèn)題。

（4）無(wú)人機(jī)航測(cè)在風(fēng)景區(qū)測(cè)繪應(yīng)用。通過(guò)現(xiàn)有的航測(cè)技術(shù)，可以對(duì)風(fēng)景區(qū)進(jìn)行航空攝影及測(cè)量，可以對(duì)風(fēng)景區(qū)的整體規(guī)劃，發(fā)展提供實(shí)時(shí)的資料支持。

4 無(wú)人機(jī)航測(cè)的發(fā)展展望

當(dāng)今衛(wèi)星遙感和有人駕駛飛機(jī)的航空攝影雖然非常發(fā)達(dá)，仍有及時(shí)性和精細(xì)度不足，以及陰云天氣不能獲取高分辨率、高清晰度影像的問(wèn)題，因而無(wú)人機(jī)低空航測(cè)異軍突起。面對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)測(cè)繪服務(wù)現(xiàn)勢(shì)性和多樣化越來(lái)越強(qiáng)勁的需求，無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)也將在應(yīng)急響應(yīng)、規(guī)劃、特殊地區(qū)測(cè)繪、國(guó)土應(yīng)用等方面獲得廣泛的應(yīng)用。但是無(wú)人機(jī)航測(cè)在作業(yè)流程上、航測(cè)規(guī)范及技術(shù)指標(biāo)體系上仍需要進(jìn)一步創(chuàng)新和完善。在這個(gè)過(guò)程中，需要不斷總結(jié)，不斷改進(jìn)，充分完善和發(fā)揮這種測(cè)繪新興技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是大力推進(jìn)測(cè)繪科技自主創(chuàng)新、切實(shí)提高測(cè)繪保障服務(wù)能力的重要舉措，它將十分有利于有關(guān)部門及時(shí)掌握所需動(dòng)態(tài)地理信息，促進(jìn)創(chuàng)新測(cè)繪服務(wù)模式，積極推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化，從而保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康快速地發(fā)展。

[1]姬淵，秦志遠(yuǎn)，王秉杰，劉曉輝，小型無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用研究，《測(cè)繪技術(shù)裝備》2008年01期

[2]韓杰，王爭(zhēng)，無(wú)人機(jī)遙感國(guó)土資源快速監(jiān)察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，《測(cè)繪通報(bào)》，2008年02期

[3]楊永平,段學(xué)云,段德磊,徐春,陳鴻興.無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用實(shí)踐 [J].城市勘測(cè),2013,01:29-32.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-201-1