朱顯國

陜西國信地測科技有限公司，陜西西安 710000

我國測繪技術經(jīng)過多年發(fā)展，已取得豐碩發(fā)展成果，尤其以航空遙感為代表的一系列大飛機、衛(wèi)星、無人機遙感技術在社會生產(chǎn)生活中有著廣泛應用，極大地推動了工程建設、應急測繪等工作順利進行。其中，無人機航測技術比其它航測技術具有高精度、成本低、操作簡單等優(yōu)勢，但同時還存在一些影像畸變、影像傾斜角等問題，所以在應用時需要測繪人員結合測繪對象，在充分把握各項航測技術優(yōu)缺點基礎上，從中選擇最優(yōu)航測技術，提高工作質量和效率。

1 無人機航測技術與發(fā)展研究

無人機航測技術有良好的發(fā)展前景，進行測繪工作時依托無人機以及影像傳感器（小型）、衛(wèi)星導航技術等裝置和技術，在飛行過程低空狀態(tài)下對測繪對象進行航攝來獲取影像數(shù)據(jù)。同時，工作時有良好抗干擾作用，影像數(shù)據(jù)具有極高分辨率，航攝時間較短，可以對規(guī)定范圍內(nèi)地形、地質信息進行全面拍攝，并且無人機航測技術的發(fā)展進步能夠對我國現(xiàn)有航攝技術加以改進，最終得到極高分辨率的影像，逐步改善和提高了我國航測能力。無人機航測技術研究始于20世紀80年代，一經(jīng)提出便引起全世界航測技術研究專家的重視，之后現(xiàn)代化通訊技術、無線網(wǎng)絡技術以及計算機技術，為無人機航測技術進一步研究提供了技術保證，研究人員對無人機航測技術集中在應用領域、范圍研究中，并且初步開始進行無人機測繪系統(tǒng)的研究。我國現(xiàn)階段在測繪行業(yè)中重點研究內(nèi)容是制作DOM、DEM，對于DIG大比例尺研究、應用較少。

1.1 無人機航測技術結構組織

主要包括兩個方面：首先是硬件部分，該部分由5個構件組成，分別為無人機飛行平臺和控制系統(tǒng)、傳感器、地面運輸與保障系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)，所有系統(tǒng)互相聯(lián)合，在無人機飛行時即可共同發(fā)揮航測作用，獲得相應測繪數(shù)據(jù)。目前在各個領域中應用較多的主要為倒桅尾型無人機，此無人機平臺上搭載拍攝系統(tǒng)屬于單反數(shù)碼相機，為高端攝影系統(tǒng)，拍攝到的影像圖質量較好，可以清晰直觀展現(xiàn)拍攝區(qū)域的詳細數(shù)據(jù)。飛行控制系統(tǒng)包括氣壓計、自動駕駛儀、高度儀、導航儀等裝置，用于飛行期間對無人機飛行范圍的控制；地面監(jiān)控系統(tǒng)中包含監(jiān)控、通訊等系統(tǒng)，對測繪過程進行監(jiān)督管理，防止無人機發(fā)生故障。

其次是軟件部分，由于航測期間數(shù)據(jù)測量、處理流程較為復雜，而且對影像數(shù)據(jù)質量要求也較高，所以在技術應用時需要在無人機平臺設置軟件系統(tǒng)，通過軟件對航測做出合理規(guī)劃，確保航攝工作有效進行。配備的精確航攝任務規(guī)劃軟件，主要是用來規(guī)劃航線自動敷設、拍攝成果統(tǒng)計、航線間距調整、曝光點間距調整、航線架構、統(tǒng)計航線長度與距離等任務。同時配備的有航攝質量快速檢查軟件，在航拍期間可以對快速拍攝獲得的影像質量進行實時瀏覽與檢測，并可以自動批量對影像進行編號，對拍攝圖像質量檢查后的表單進行輸出工作，還能對無人機飛行數(shù)據(jù)進行檢查，確定是否存在數(shù)據(jù)覆蓋情況，如果存在這種情況工作人員可以及時采取補飛方式再次進行航測，確保獲得的所有數(shù)據(jù)均有良好質量；對飛行過程中重疊度、旋偏角進行檢查，如果這兩個角度偏離航測技術應用標準，工作人員要及時進行調整；航拍獲得的圖像相鄰時，需要對航片寬度參數(shù)進行調查，結合數(shù)據(jù)對兩處角度值進行計算，確定是否在合理范圍內(nèi)，若拍攝的原始航片有固定像素，對其重疊度同樣可以使用航片寬度數(shù)據(jù)進行計算。

此外配備的有影像快速與處理軟件，作用在于無人機航測技術應用時有極高的風險發(fā)生影像畸變差問題，借助該軟件可以對出現(xiàn)問題進行改善與解決，使畸變情況得到合理糾正，拍攝系統(tǒng)拍攝的影像質量能夠獲得有效提高，方便工作人員對高精度影像直接進行處理與應用。

1.2 無人機航測系統(tǒng)的優(yōu)點與缺點

無人機航測系統(tǒng)具有以下幾個方面優(yōu)缺點，首先在優(yōu)點方面，航測技術成本低，無人機進行相關區(qū)域地理信息的測定時，全部測定工作由無人機來進行，無需駕駛人員駕駛即可直接快捷地開展各項工作，不用額外花費資金在飛行器上安裝安全裝備和駕駛儀，無人機整體生產(chǎn)使用資金少，搭載裝備少，整個機型也比較小，占地面積不大。無人機也可以直接進行拆卸與折疊，此類飛行器大量運輸時按照機型說明直接進行折疊運輸，運輸花費也相對較少。無人機航測技術具有靈活迅速的優(yōu)點，在應用期間如果需要測繪數(shù)據(jù)對象為自然災害事件時，可以及時獲取災害發(fā)生地點最新遙感數(shù)據(jù)信息。發(fā)生災害后事故現(xiàn)場情況通常較為復雜，大部分情況下有人機或者搜救人員無法及時進入相應區(qū)域，導致災后信息獲取延遲，事故處理小組無法及時且科學部署救災計劃。但是通過無人機可以在較小干擾影響下直接飛入災區(qū)獲得事故發(fā)生后第一手信息，航測飛機飛行準備時間短，勘測時反應非常靈敏，上升速度很快，非常適合用于災后救援。無人機航測技術還具有飛行高度較低的優(yōu)勢，航測時飛行高度越高，獲得數(shù)據(jù)誤差越大，會和實際數(shù)據(jù)產(chǎn)生差異，所以無人機可以有效改善常規(guī)航測影像精度差的問題，通過低高度飛行可以得到高精度比例尺的影像圖，尤其對局部信息獲取有極高成功率。無人機低空航測時大部分測繪飛行都是在云層之下，所以多云天氣不會對測繪結果產(chǎn)生不良影響。

在缺點方面，無人機航測存在安全問題，即航測時無人機缺乏安全防護措施，容易出現(xiàn)故障問題影響測繪工作質量，并且故障發(fā)生后沒有相配套的應急對策，如果一直在故障狀態(tài)下測繪，數(shù)據(jù)質量難以保證。同時還具有穩(wěn)定性差等問題，無人機由于不需要駕駛員來駕駛，所以設備整體結構非常簡單，質量較輕，外形小巧，在飛行航測時遇到強氣流，容易發(fā)生機身偏離既定軌道問題，由此獲得的數(shù)據(jù)質量也會受到嚴重影響。目前用于航測的很多類型無人機具備航線自動調整功能，但是飛機部分角度偏移屬于無規(guī)律可循的問題，自動調整功能在一些情況下無法進行合理調整。

2 無人機航測技術應用分析

2.1 應用于輸電線路

目前電力資源在人們?nèi)粘Ｉ钪杏蟹浅V泛的應用，需要供電系統(tǒng)修建大量輸電工程供人們用電，其中輸電線接線和改線工程施工建設數(shù)量最多，此類工程施工量小，但是施工時間非常短，長時間施工易對用戶用電質量造成影響，所以對施工區(qū)域工程進行測繪時如果使用常規(guī)測繪技術容易發(fā)生工期延誤、數(shù)據(jù)精度差等問題，因此在輸電線路改造工程中積極采用無人機航測技術進行線路敷設相關數(shù)據(jù)調查，從而更簡單快捷、高質量、高效率獲得高精度影像資料，推動電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展。

2.2 應用于地震災害應急處理

我國部分省市位于地震帶上，發(fā)生地震災害風險較大，一旦發(fā)生災害救援人員無法及時趕到事發(fā)地點，引發(fā)人員嚴重傷亡問題，通過無人機航測技術對震區(qū)進行地理數(shù)據(jù)測繪，無人機可以不受災害影響深入到災區(qū)拍攝影像資料，以便救援團隊把握地震災情，及時找到道路進入災區(qū)進行受傷人員的搶救工作。

2.3 應用于土地利用

在應用常規(guī)技術進行土地利用數(shù)據(jù)勘測時，不僅對當前土地利用情況進行測量，分析情況時還需要結合以往地圖資料進行綜合分析，不同時期以及不同勘測技術下獲得的影像資料存在差異，前后對比分析會出現(xiàn)誤差。所以利用航測技術可以在以往測繪影像基礎上，再次對當前土地情況進行測繪，在同一技術、比例尺下分析利用情況，所得信息更加客觀與直觀，按照航測時間排列即可對不同時間的土地利用情況實現(xiàn)有效把握。

3 結語

無人機航測技術經(jīng)過多年發(fā)展，在遙感測繪中異軍突起，具有非常理想的應用價值。雖然有許多優(yōu)點，但也存在難以克服的問題，所以需要測繪行業(yè)多加研究，不斷改善缺點問題，從而使這技術可以在更多領域內(nèi)發(fā)揮作用。