盧 銘 楊兆祥

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

無人機技術(shù)出現(xiàn)于上個世紀，經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，無人機技術(shù)在不斷完善的同時也衍生出了許多新的功能，其應(yīng)用范圍也越來越廣。原先無人機遙感技術(shù)中的測繪技術(shù)常用于軍事領(lǐng)域，但是因為其本身的技術(shù)優(yōu)勢，目前無人機在民用領(lǐng)域范圍的應(yīng)用也愈加廣泛?，F(xiàn)在無人機遙感技術(shù)常用于工程測量的實踐中，因為在某些復(fù)雜的地域中不方便進行人工測量，而無人機的遙感技術(shù)能夠突破復(fù)雜的地形限制，在空中對測量區(qū)域進行實地拍照和獲取影像等資料，保證了測量過程的嚴謹性和測量數(shù)據(jù)的準確性。因此，我們必須要著重發(fā)展無人機遙感技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，并且通過實際應(yīng)用來改善無人機技術(shù)的不足。

1 無人機遙感技術(shù)

無人機遙感技術(shù)設(shè)備由四部分組成，它們分別是：飛行器、無線電操控設(shè)備、可以定位的GPS系統(tǒng)、采集信息的數(shù)碼傳感器(一般來說分辨率會較高)以及信息采集后的數(shù)據(jù)處理器[1]。無人機遙感技術(shù)融合了我國先進的計算機技術(shù)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、信息技術(shù)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，因其蘊含了我國較先進的科學(xué)技術(shù)，所以被廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域。傳統(tǒng)的工程測繪是測量員利用相關(guān)測量儀器，在載人飛機或是人造衛(wèi)星的幫助下，對實際地區(qū)進行測繪，并獲取相關(guān)信息。這種模式成本高昂，并且十分容易受天氣狀況的限制，若是天氣狀況不佳，測繪質(zhì)量就會大打折扣。而無人機遙感技術(shù)可操作性強，通過無線電操控設(shè)備，操控人員可以遠程控制飛行器的飛行方向和高度，對特定區(qū)域進行信息采集。更高級的無人機遙感技術(shù)則只需要提前輸入測繪區(qū)域的位置，測量范圍，就可以自動抵達測繪區(qū)域并自動采集相應(yīng)地區(qū)的圖像、影像等所需數(shù)據(jù)。無人機所采集的數(shù)據(jù)利用計算機技術(shù)和其數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以實時發(fā)送到操控室，這在節(jié)約測繪時間的同時也節(jié)省了測繪成本。因此，我國在測繪工程測量中應(yīng)積極融入無人機遙感技術(shù)。

2 無人機遙感技術(shù)在實際測繪中的效果

2.1 實際測繪中的優(yōu)勢

首先無人機遙感技術(shù)具有較高的靈活性。無人機是遙控駕駛的，所以整個飛行器除了其自身所攜帶的系統(tǒng)外，沒有其他多余的東西，這比傳統(tǒng)的載人飛機在重量方面更具優(yōu)勢，減輕了飛行器重量即意味著無人機的靈活性得到了提高。

其次，無人機遙感技術(shù)具有很高的監(jiān)測效率，同時監(jiān)測范圍比傳統(tǒng)測繪技術(shù)更加廣。由于無人機遙感技術(shù)中包含了計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等高科技技術(shù)，因此對工程進行實地測量時，無人機能夠?qū)F(xiàn)場采集的信息和數(shù)據(jù)實時發(fā)送到控制端，因此具有很高的檢測效率。而人們除了可以將無人機遙感技術(shù)應(yīng)用于對狹小的、不方便進入的區(qū)域進行監(jiān)測和信息采集之外，也能對廣闊的地理空間進行監(jiān)測，這能讓監(jiān)測結(jié)果最符合當?shù)氐膶嶋H情況。同時，為了讓人們更加了解監(jiān)測地區(qū)的實際情況，無人機遙感技術(shù)可以利用其包含的三維仿真模擬技術(shù)，使得監(jiān)測畫面更加直觀明了。

最后，無人機遙感技術(shù)安裝了分辨率較高的數(shù)碼轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)處理器，所以應(yīng)用無人機遙感技術(shù)采集的信息會比傳統(tǒng)的衛(wèi)星影像分辨率更高。根據(jù)目前的技術(shù)水平，無人機所拍攝的影片分辨率可以在0.1～0.5m之間[2]。同時其配備的數(shù)據(jù)處理器能直接將所采集的圖片轉(zhuǎn)換成人們所需要的數(shù)據(jù)，并且及時反饋到控制端。

2.2 實際測繪中的不足

首先，由于無人機除了必備系統(tǒng)之外就不會有多余的物品，同時為了保證無人機的航程，因此無人機整體而言重量較輕。重量輕是無人機的一個特點，也是其優(yōu)點。但是當無人機需要在高空中對區(qū)域進行監(jiān)測時，無疑高空氣流對無人機的影響就顯現(xiàn)出來。若是重量輕的無人機遇到高空氣流，則會跟隨氣流搖擺，機身不易穩(wěn)定，從而導(dǎo)致最后采集的影像清晰度不高。其次，受現(xiàn)今技術(shù)限制，我國普通的無人機無法安裝較高精度的傳感器。因此，有時候因為所獲取的圖像或者影像精度不夠，所以不能滿足一些精度要求較高的測繪工程項目。最后，由于無人機遙感技術(shù)是由技術(shù)人員在遠程利用無線電操控設(shè)備和傳感器對無人機進行操控，所以對計算機技術(shù)和GPS定位系統(tǒng)依賴性高。

3 無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的具體應(yīng)用

3.1 拍攝影像資料

在將無人機遙感技術(shù)應(yīng)用到測繪工程測量中前，需要專門人員進行討論，規(guī)劃出最合適的線路，并且還要進行試飛活動。在試飛前，必須要根據(jù)測繪區(qū)域的實際地形條件來進行飛行平臺的挑選，這樣才能挑選出最適合測繪區(qū)域的飛行平臺。無人機在空中飛行時像幅不大，但是其旋偏角大，所以無人機遙感技術(shù)獲取圖像的方法跟傳統(tǒng)手段相比，有著很大的區(qū)別。為了圖像拍攝的質(zhì)量，保證所拍攝的圖片能達到工程測繪標準，根據(jù)無人機拍攝特點，我們可以在空中對其定位。這就需要操控人員能夠熟知空中拍攝技術(shù)并且能夠在實際操作中加以應(yīng)用。若在獲取圖像資料的過程中，因為技術(shù)操作失誤，導(dǎo)致對測繪的區(qū)域拍攝不完整，與實際有出入，則會造成較嚴重的后果。為了避免遺漏，通常會采用空中三角測量拍攝技術(shù)，空中三角測量技術(shù)能夠保證拍全測繪區(qū)域。除了空中三角測量技術(shù)之外，無人機操控員還可以利用轉(zhuǎn)彎緩沖等其他技術(shù)來實現(xiàn)[3]。

3.2 采集測繪信息

利用無人機遙感技術(shù)采集測繪區(qū)域的信息時，通常來說不是全自動化的，一定程度上還會結(jié)合人工操作。因為受技術(shù)限制，無人機在利用遙感技術(shù)進行信息采集后無法區(qū)別所采集的信息是否合格。這時候就需要人工來對采集的信息進行篩選，剔除不合格的信息，保留合格的信息，這樣就能最大程度地保證無人機所采集的信息有效并且精確。而人工與遙感技術(shù)相結(jié)合也便于將采集到的信息及時反饋到控制端，同時，這也方便了操作人員對采集信息的把握。在對測繪區(qū)域信息采集完畢時，要對無人機進行單一模式定向操作后得到的數(shù)據(jù)進行分析，這樣才能判斷無人機的航行路線是否正常，有無偏差。只有做好了對無人機航行路線的數(shù)據(jù)采集和分析，才能保證無人機利用遙感技術(shù)進行航拍時所得到的圖像、影像的精準性。

同時，無人在機對測繪區(qū)域進行信息采集時，不同的采集對象有著不同的采集方法，主要有兩種采集方法：一種是手動采集，另一種則是自動化加密。手動采集則是無人機遙感技術(shù)將所采集信息反饋到控制端，由工作人員進行實時檢閱和挑選，這樣能夠有目的性和有針對性的對測繪區(qū)域的信息進行采集，從而提高采集信息的效率。而自動化加密是無人機的一種保護信息安全的機制，存在于無人機的內(nèi)置系統(tǒng)中。無人機利用遙感技術(shù)對測繪區(qū)域進行圖像獲取和信息采集之后，不會將這些數(shù)據(jù)實時發(fā)送出去，而是將其存儲于機器內(nèi)部，這能有效的防止他人對測繪結(jié)果進行盜取，從而保證了重要數(shù)據(jù)的安全。若是工作人員需要獲取存儲于機器內(nèi)部的數(shù)據(jù)，則必須要通過獲得訪問權(quán)限來完成。

3.3 數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式和圖像的排列是規(guī)則排列的，這與現(xiàn)在的無人機遙感技術(shù)恰恰相反。這是因為無人機在飛行時不是按照直線來進行飛行的，它需要一定的角度來改變方向。所以無人機當無人機轉(zhuǎn)變方向時，無人機所拍攝的圖像就會有重影出現(xiàn)。為了解決這個問題，更好的處理數(shù)據(jù)，現(xiàn)在無人機上安裝的數(shù)碼相機鏡頭的角度不是固定的，一般是自動邊角鏡頭。所以無人機在進行俯沖或者其他需要轉(zhuǎn)變角度的動作時，自動邊角鏡頭也會跟著轉(zhuǎn)動，這就避免了拍攝圖像的重疊。同時自動邊角鏡頭也會自動調(diào)整拍攝參數(shù)和焦距，即使在無人機高速飛行的時候，也能保證所拍的圖像清晰，符合測繪要求。

3.4 低空作業(yè)

有些測繪區(qū)域地形或者氣候復(fù)雜，例如有較高的山阻擋，或者云層較厚，且位置較低。若是這個時候在高空中進行拍攝，則不利于獲得清晰的圖像，無法完成測繪的要求，此時就需要無人機進行低空作業(yè)。此外，無人機的低空航拍更適用位于城市中的工程測量，這樣就能無視其他建筑對測繪工程區(qū)域的阻礙，從而使得本次測繪獲得精確的數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

目前，由于無人機遙感技術(shù)具有無可替代的優(yōu)勢，所以在我國測繪工程測量中得到了廣泛應(yīng)用。但是現(xiàn)今的無人機遙感技術(shù)仍存在很多不足，這就需要我們不斷加以改進，從而廣泛提高無人機遙感技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用，使測繪工程在降低測繪成本的同時能夠提快速高測量數(shù)據(jù)的精準度。