王鴻陽(yáng)+于佳

摘 要：無人機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)高科技項(xiàng)目，無人機(jī)技術(shù)有著良好的前景，無人機(jī)最常用的是功能偵察，在這基礎(chǔ)上無人機(jī)發(fā)展了森林防火、地形測(cè)繪等功能，本文討論了無人機(jī)在低空條件下城市測(cè)繪的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù)；城市測(cè)繪；靈活性；便捷性

無人機(jī)是現(xiàn)在為諸多報(bào)道的一個(gè)項(xiàng)目，首先無人機(jī)技術(shù)，投入小、科技含量高。無人機(jī)只是設(shè)備的載體，但是有了這個(gè)載體后很多設(shè)備能在更好的視覺角度進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)工作，無人機(jī)技術(shù)利于與遠(yuǎn)程控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了低空測(cè)量，可以飛躍很多障礙，操作簡(jiǎn)單。相比較傳統(tǒng)的城市測(cè)繪手段，無人機(jī)的準(zhǔn)確度比大型飛機(jī)和航空設(shè)備更加準(zhǔn)確，對(duì)圖像的掌握也更加立體，同時(shí)避免了車輛測(cè)繪有些地點(diǎn)難以達(dá)到的問題。無人機(jī)測(cè)量有著方便，易于操作、成本低等特點(diǎn)。尤其在一定范圍內(nèi)的測(cè)繪工作有著極大的優(yōu)勢(shì)，是我國(guó)城市測(cè)繪或其他測(cè)繪工作的新的手段，增強(qiáng)了我國(guó)測(cè)繪工作的能力，對(duì)原來不能詳細(xì)測(cè)繪的區(qū)域進(jìn)行了認(rèn)真的測(cè)繪工作。

1 無人機(jī)低空城市測(cè)繪的發(fā)展現(xiàn)狀

無人機(jī)低空測(cè)繪技術(shù)發(fā)展迅速，無人機(jī)分為兩種形式，一種為類似于戰(zhàn)斗機(jī)的形狀，這種飛機(jī)多為軍用形式，能夠按照高速攝像機(jī)，能對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行快速抓拍，這種無人飛機(jī)速度極快，難以捕捉。主要用于大范圍森林防火，或者軍事用途，在城市測(cè)繪中運(yùn)用效果不好，因?yàn)樵诔鞘兄懈邩橇至ⅲ鞘懈窬皱e(cuò)綜復(fù)雜，不利于高速無人機(jī)的使用。第二種為擺臂式無人機(jī)，這種無人機(jī)也是居民正常能夠購(gòu)買的到的類型，這種無人機(jī)一般由四個(gè)或四個(gè)以上的等大的螺旋槳組成，速度較慢，但是空中穩(wěn)定性比較好，所以利用與城市測(cè)繪工作上效果極佳，配合高清攝像頭以及光學(xué)防抖技術(shù)，能夠拍攝很多優(yōu)秀的樣張。

1.1 外國(guó)無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

外國(guó)的無人機(jī)發(fā)展更傾向于軍用式，美國(guó)利用軍用無人機(jī)進(jìn)行森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)，另一個(gè)方面就是監(jiān)測(cè)其他國(guó)家的地形地貌，因?yàn)闊o人機(jī)十分小巧，同時(shí)超低空飛行快速飛行難以被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)非法戰(zhàn)略偵查的目的，然而目前已知的美國(guó)無人機(jī)技術(shù)都是幾年前的水平，現(xiàn)在發(fā)展現(xiàn)狀無人知曉。澳大利亞將無人機(jī)裝載全球鷹四通，對(duì)其海洋實(shí)現(xiàn)快速的監(jiān)管。同時(shí)利用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，相應(yīng)的速度極快，是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略偵查手段。

1.2 我國(guó)的無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀出現(xiàn)兩種情況，一種為軍用式無人機(jī)，另一種為民用無人機(jī)。軍用無人機(jī)這幾年發(fā)展格外神秘，但是可以保證的是我國(guó)的軍用無人機(jī)絕對(duì)不比西方發(fā)達(dá)落后，在幾年前重要在軍事裝備大會(huì)展示的軍用無人機(jī)，就讓全世界震驚。另一方面，懸臂式無人機(jī)發(fā)展也十分迅速，懸臂式無人機(jī)的技術(shù)受制于電池技術(shù)，和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，但是能夠免租城市測(cè)繪的需求，一般懸臂無人機(jī)的巡航時(shí)間能夠達(dá)到60分鐘，已經(jīng)可以滿足測(cè)繪的基本需求，同時(shí)配合高清數(shù)字相機(jī)技術(shù)，我國(guó)的城市測(cè)繪工作利用無人機(jī)開展的十分順利。

在國(guó)內(nèi)我國(guó)無人機(jī)的有關(guān)企業(yè)，發(fā)展規(guī)模較大的為極飛科技，但是該公司主要生存居民娛樂的無人機(jī)，對(duì)于測(cè)繪式無人機(jī)涉及甚少。所以很多測(cè)繪部門依靠先進(jìn)無人機(jī)框架，進(jìn)行改造，在無人機(jī)上增加高清攝像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高清晰拍照和攝像。同時(shí)我國(guó)測(cè)繪研究院已經(jīng)著手研究能夠遠(yuǎn)距離、多用途的搖臂式無人機(jī)。在2009年我國(guó)曾想很多省市區(qū)派發(fā)了一批先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)，該無人機(jī)僅中5kg，但是續(xù)航時(shí)間高達(dá)90分鐘，續(xù)航時(shí)間是現(xiàn)在居民無人機(jī)的1.5倍，同時(shí)它搭配的是光學(xué)相機(jī)，采用佳能的拍照技術(shù)，圖片質(zhì)量有很高的保證。這款無人機(jī)放在現(xiàn)在的水平也可以說是先進(jìn)的。我國(guó)的無人機(jī)技術(shù)正在以極快的速度發(fā)展，無人機(jī)測(cè)繪將來一定會(huì)取代傳統(tǒng)測(cè)繪車輛的位置，幫助衛(wèi)星測(cè)繪，提高我國(guó)測(cè)繪水平。

2 無人機(jī)低空城市測(cè)量的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)采用超高分辨率相機(jī)技術(shù)，有的則采用光學(xué)照相機(jī)作為攝像的裝置，所以成像效果很好，航空測(cè)繪不同的是，無人機(jī)的拍攝角度更好，能夠拍攝到道路的坡度因素，而在衛(wèi)星拍照中，地面坡度時(shí)很難被捕捉的一個(gè)方面，所以無人機(jī)的圖像更加直觀和方便，所以現(xiàn)在的城市測(cè)繪發(fā)展為以衛(wèi)星圖像為主，無人機(jī)起到重要輔助作用，無人機(jī)測(cè)繪時(shí)衛(wèi)星促會(huì)不能夠確實(shí)的一個(gè)重要的方面，無人機(jī)在具體測(cè)繪主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

2.1 操作簡(jiǎn)單，安全性較高

無人機(jī)操作靈活，測(cè)繪工作一般采用懸臂式無人機(jī)，這種無人機(jī)能夠進(jìn)行空中懸停，垂直向上，垂直下降，所以操作簡(jiǎn)單方便，無人機(jī)的質(zhì)量較輕，同時(shí)飛行高度一般在20米以下，就算出現(xiàn)意外，也不會(huì)造成較大的人員受傷，安全性很高。

2.2 低空作業(yè)，影像清晰

無人機(jī)在高空作業(yè)所以就算在烏云的條件下依舊可以使用，相比較飛機(jī)和衛(wèi)星測(cè)繪，容易受到云層的干擾，低空作業(yè)的無人機(jī)較為方便，同時(shí)低空能夠從建筑的多個(gè)角度進(jìn)行拍攝，能夠拍攝到很多倍建筑物遮擋的一部分情況。電子攝像技術(shù)相位方便，按照防抖裝置后，利用連拍可以拍攝長(zhǎng)距離的樣片，資料整體性較好。

2.3 具有周期短、效率高等特點(diǎn)

對(duì)于面積較小的大比例尺地形測(cè)量任務(wù)（10～100km2，受天氣和空域管理的限制較多，大飛機(jī)航空攝影測(cè)量成本高；而采用全野外數(shù)據(jù)采集方法成圖，作業(yè)量大，成本也比較高。而將無人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行工程化、實(shí)用化開發(fā)，則可以利用它機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，在陰天、輕霧天也能獲取合格的影像，從而將大量的野外工作轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)，既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高作業(yè)的效率和精度。

3 無人機(jī)低空攝影測(cè)量影像數(shù)據(jù)的處理流程

無人機(jī)低空攝影測(cè)量影像數(shù)據(jù)處理主要完成影像數(shù)據(jù)獲取后對(duì)影像進(jìn)行參數(shù)精化與DEM/DOM制作的任務(wù)，。低空遙感平臺(tái)數(shù)據(jù)采集完畢后，首先將影像數(shù)據(jù)與GPS/POS數(shù)據(jù)等從數(shù)據(jù)采集平臺(tái)中下載下來，經(jīng)過簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)組織整理后，處理系統(tǒng)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行智能匹配處理，匹配影像之間的連接點(diǎn)用于光束法區(qū)域網(wǎng)平差處理，在引入控制數(shù)據(jù)后進(jìn)行GPS/POS等輔助的區(qū)域網(wǎng)平差解算，得到精確的影像內(nèi)外方位元素。在精確內(nèi)外方位元素的引導(dǎo)下，利用密集匹配技術(shù)匹配獲取密集的三維DSM點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)

無人機(jī)在城市測(cè)繪工作是無人機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要的方面，無人機(jī)逐漸從飛行模型逐漸演變成能夠?qū)崿F(xiàn)多種用途新興高科技技術(shù)，無人機(jī)在國(guó)外主要被用于軍事設(shè)備的研發(fā)，而中國(guó)在兩個(gè)方面都進(jìn)行了研究，一方面抓緊軍事用途無人機(jī)的研發(fā)，另一方面對(duì)民用懸臂式無人機(jī)也十分重視，用于城市的測(cè)繪是民用的一個(gè)重要方向，無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括，圖像清晰度高，能夠反映地面坡度，能夠進(jìn)行控制懸停，操作性較為簡(jiǎn)單，同時(shí)工作的周期性較好，能夠很好的完成城市測(cè)繪工作。無人機(jī)技術(shù)在城市測(cè)繪后還可以用于城市交通、行政執(zhí)法等多種方面。無人機(jī)技術(shù)的前景十分廣闊。

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作者簡(jiǎn)介：王鴻陽(yáng)，身份證號(hào)：23900419861210332x。

于佳，身份證號(hào)：230119198707220328。