李文川，郭 倩，李玉男

1中國(guó)人民解放軍31439部隊(duì)；2沈陽(yáng)軍區(qū)建筑設(shè)計(jì)院；3長(zhǎng)春煤炭設(shè)計(jì)研究院

無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中應(yīng)用技術(shù)的分析

李文川1，郭 倩2，李玉男3

1中國(guó)人民解放軍31439部隊(duì)；2沈陽(yáng)軍區(qū)建筑設(shè)計(jì)院；3長(zhǎng)春煤炭設(shè)計(jì)研究院

本文筆者結(jié)合個(gè)人的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，從無(wú)人機(jī)類(lèi)型入手展開(kāi)粗淺的探討，簡(jiǎn)單的闡述了無(wú)人機(jī)測(cè)繪的主要工作類(lèi)型以及技術(shù)，以期為進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)人機(jī)測(cè)繪的廣泛應(yīng)用做有益參考。

無(wú)人機(jī)；測(cè)繪工程；應(yīng)用技術(shù)

前言

顧名思義無(wú)人機(jī)就是無(wú)人駕駛的飛機(jī)，其主要是利用無(wú)線(xiàn)電設(shè)備以及飛行器的自載程序?qū)︼w機(jī)所進(jìn)行的操控?，F(xiàn)如今無(wú)人機(jī)被應(yīng)用在測(cè)繪工程之中，一方面其可以讓測(cè)繪人員從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，另一方面無(wú)人機(jī)也在提供正射影響圖上發(fā)揮著十分重要的作用。所以，做好無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用研究則尤為重要。以下筆者即通過(guò)個(gè)人對(duì)無(wú)人機(jī)的了解，首先闡述了無(wú)人機(jī)的類(lèi)型，之后對(duì)無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的主要工作類(lèi)型及其應(yīng)用技術(shù)展開(kāi)了粗淺的探討，以期為廣大同行參考借鑒。

1.無(wú)人機(jī)類(lèi)型

我們知道，現(xiàn)如今絕大多數(shù)固定翼的無(wú)人機(jī)，其外形大都屬于微型機(jī)，有圓盤(pán)形、后螺旋槳型、可拆卸型這幾種。因?yàn)殡姵厥菬o(wú)人機(jī)的動(dòng)力能源所在，所以無(wú)人機(jī)電動(dòng)機(jī)的聲音較小且具有很好的隱蔽性，比較適用于裝載高清攝像頭進(jìn)行航空拍攝測(cè)量。

多旋翼無(wú)人機(jī)也可被稱(chēng)為是多旋翼直升機(jī)，其是一種由多個(gè)螺旋槳平均分布到機(jī)身周?chē)囊环N飛行器。目前，市面上最為常見(jiàn)的多旋翼無(wú)人飛行器主要分為四旋翼、六旋翼、八旋翼這三種。雖然多旋翼無(wú)人機(jī)也十分適合航空拍攝，但因懸停是其特點(diǎn)所在，所以在拍攝圖片過(guò)程中需要保持在懸停狀態(tài)之下。

因?yàn)闊o(wú)人直升機(jī)并不需要安裝發(fā)射系統(tǒng)，所以能夠垂直起降、自由懸停且靈活性較高，能夠按照飛行剖面的航路飛行，所以將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到測(cè)繪工程中會(huì)給測(cè)繪工作帶來(lái)了更多的便利。

無(wú)人機(jī)能夠?yàn)闇y(cè)繪工程提供正射影像圖，即測(cè)繪人員能夠利用航拍所得的正射像片編制帶有公里格網(wǎng)、圖廓內(nèi)外整飾和注記的平面圖。一般來(lái)講，無(wú)人機(jī)往地面拍攝所得的圖片，只能稱(chēng)之為是照片，是不能直接用于測(cè)繪的，因?yàn)椴皇墙^對(duì)正射的地方其形狀是有扭曲的，因此整張圖也是不成比例尺的，如下圖1，圖2所示。圖1拍攝出來(lái)的只能稱(chēng)之為照片，而圖2則是正射成片的飛行即拍攝方法。由此我們也可以清楚的看到，正射像片是需要多張照片疊加構(gòu)成的，所以，無(wú)人機(jī)應(yīng)該保持一個(gè)均衡的速度，并且能夠按照事先設(shè)計(jì)好的飛行路線(xiàn)、固定離地面高度以及固定拍攝重疊率進(jìn)行飛行拍攝。也正因如此，筆者認(rèn)為在測(cè)繪中微型固定翼無(wú)人機(jī)具有很大的優(yōu)勢(shì)。

圖1

圖2

2.無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的主要工作類(lèi)型及技術(shù)

現(xiàn)如今越來(lái)越多的國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)無(wú)人飛行器的研究，并建設(shè)了民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)基地，以期讓無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。而我國(guó)在無(wú)人機(jī)研究領(lǐng)域儼然已經(jīng)取得了十分驕人的成績(jī)，可以說(shuō)一些無(wú)人機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)出口到國(guó)外市場(chǎng)，如，適合于低空飛行的航測(cè)遙感技術(shù)，正是基于我國(guó)遙感技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)全新技術(shù)，具有快速、準(zhǔn)確、高效獲得地理信息數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。航測(cè)遙感技術(shù)主要是利用無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)載航空數(shù)碼相機(jī)，采用IMU∕GPS技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航的航空攝影，這一技術(shù)主要被應(yīng)用在1000米以下的低空作業(yè)之中。

現(xiàn)如今遙感測(cè)量技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在城市建設(shè)、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)等諸多重大工程項(xiàng)目之上，成為調(diào)查信息、收集信息的重要手段，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展積累了十分豐富的技術(shù)資源。在測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)的主要工作類(lèi)型及技術(shù)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，對(duì)地形圖進(jìn)行測(cè)繪。利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行地形圖測(cè)繪時(shí)，應(yīng)該根據(jù)地形圖的精度要求，對(duì)無(wú)人機(jī)的拍攝比例尺、重疊率、分辨率等因素進(jìn)行調(diào)整。并在得到正射圖像以后，利用成圖軟件先進(jìn)行判圖，后到實(shí)地進(jìn)行檢查，最后對(duì)整個(gè)圖紙進(jìn)行控制測(cè)繪，從而確定整個(gè)地形圖坐標(biāo)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

第二，對(duì)新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)行測(cè)繪。在新農(nóng)村的建設(shè)測(cè)繪中主要的測(cè)繪要素是房屋、交通、電力、水系等。而為了能夠進(jìn)一步提高房屋測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在調(diào)查時(shí)應(yīng)實(shí)地拉邊長(zhǎng)，并進(jìn)行糾正。

第三，對(duì)征地進(jìn)行測(cè)量。將集體所有土地轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)有土地最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是征地測(cè)量，可以說(shuō)征地測(cè)量為國(guó)家土地調(diào)整以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了十分重要的數(shù)據(jù)支撐。然而在實(shí)際征地測(cè)量過(guò)程中，由于村民所期待的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，所以往往會(huì)和村民產(chǎn)生不小的分歧與矛盾。而采用航測(cè)，利用正射圖像進(jìn)行勾繪，不僅大大的降低了在測(cè)量過(guò)程中與村民們可能出現(xiàn)的矛盾糾紛，也進(jìn)一步提高了村民對(duì)測(cè)量面積的認(rèn)可程度。

第四，對(duì)土石方進(jìn)行測(cè)量。無(wú)人飛機(jī)在飛行過(guò)程中往往都具備一個(gè)固有飛行高度，因此，也就可以通過(guò)對(duì)飛行高度軌跡的計(jì)算，得出高程值，進(jìn)而對(duì)土石方進(jìn)行測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文筆者對(duì)無(wú)人機(jī)的類(lèi)型及其在測(cè)繪工程中的應(yīng)用展開(kāi)了粗淺的探討，也是希望通過(guò)本文筆者的粗淺闡述，能夠讓大家對(duì)無(wú)人機(jī)擁有一個(gè)更為明確的認(rèn)識(shí)與掌握，從而讓其能夠更好的應(yīng)用在測(cè)繪工程之中，以此讓測(cè)繪人員能夠從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，并進(jìn)一步提高測(cè)繪效率。所以，加強(qiáng)無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用研究則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，值得廣大測(cè)繪工作者深入研究與探討，以此對(duì)加快對(duì)數(shù)字化城市的建設(shè)發(fā)展。

[1]王佑武,馬增翼,李含璞.基于中程無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)測(cè)制地形圖的應(yīng)用研究[J].甘肅科技，2015（08）

[2]陳荻,李衛(wèi)正,孔文麗,申世廣.基于低空高分辨影像的三維綠量計(jì)算方法——以南京林業(yè)大學(xué)校園為例[J].中國(guó)園林，2015（09）

[3]王洛飛.無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在城市測(cè)繪保障中的應(yīng)用前景[J].測(cè)繪與空間地理信息，2014（02）

[4]薛永安,王曉麗,張明媚.無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)快速測(cè)繪礦區(qū)大比例尺地形圖[J].測(cè)繪地理信息，2013（02）

[5]王利民,劉佳,楊玲波,陳仲新,王小龍,歐陽(yáng)斌.基于無(wú)人機(jī)影像的農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013（18）