趙欣偉
摘要:現(xiàn)如今,社會科學技術(shù)取得了長足發(fā)展,其中無人機技術(shù)得到了廣泛的應用。無人機技術(shù)是一種利用無線或者自載程序進行自主飛行的機器,現(xiàn)如今,無人機廣泛用于軍事、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)以及測繪領(lǐng)域,無人機技術(shù)包括遙感技術(shù)、通信技術(shù)和定位技術(shù)。本文通過研究無人機遙感技術(shù)的特點和測繪工程的技術(shù)難點,進一步研究無人機遙感技術(shù)在測繪工程中的應用。研究結(jié)果可供相關(guān)從業(yè)人員參考。
關(guān)鍵詞:測繪工程;測量;無人機;遙感技術(shù)
1、無人機遙感技術(shù)概念
無人機遙感技術(shù)不需要人來駕駛飛機,而是將飛機上裝備好各種無線設(shè)施、傳感器和控制器,并將各類傳感器收集到的信息進行收集和處理。在測繪行業(yè)中應用無人機遙感技術(shù)可以帶來不可估量的作用,因為其不但能夠具有穩(wěn)定的測繪功能,還能提供高效的救援服務。通過深入研究無人機遙感技術(shù)并加以推廣,可以促進城市規(guī)劃建設(shè)向著更為科學、合理的方向發(fā)展。當前各國對于無人機遙感技術(shù)的開發(fā)利用如火如荼,而我國已經(jīng)取得了非常顯著的成績,并逐步將各類先進的無人機遙感技術(shù)裝備出口其他國家,隨著無人機遙感技術(shù)的迅速普及,為各處的經(jīng)濟、社會建設(shè)提供良好的服務及幫助,在應對環(huán)境監(jiān)測、應急救災、國土資源調(diào)查、礦山監(jiān)測等方面實現(xiàn)高效、高質(zhì)量的工程測量,同時,還能針對指定區(qū)域進行精準測量,提供高分辨率圖像,為相應研究提供有效數(shù)據(jù)。
無人機遙感技術(shù)具有以下優(yōu)勢:(1)數(shù)據(jù)處理速度快,效率高:無人機遙感技術(shù)影像分辨率可達0.1~0.5m,優(yōu)于當前所有高分衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),其采集和處理后的數(shù)據(jù),能與GIS等遙感應用系統(tǒng)進行集成,搭建環(huán)保應用環(huán)境,提供綜合性的周期服務。(2)數(shù)據(jù)直觀清晰:其應用能夠有效提升測繪工程測量工作效率和范圍,單臺無人機日監(jiān)測能力最高可達200~320km2,能夠在短時間內(nèi)生成測量區(qū)域的高清圖像數(shù)據(jù)。利用所生成的圖像數(shù)據(jù)能夠直觀地辨別測區(qū)情況,并形成相應的分布區(qū),為相關(guān)工作開展提供依據(jù)。(3)靈活性強:無人機能通過不同航行高度實現(xiàn)大空間、大高度監(jiān)測,還可以進行低空間、小范圍監(jiān)測,或者利用多架次同時對上萬平方千米測區(qū)進行監(jiān)測,獲取測區(qū)各項數(shù)據(jù),結(jié)合傳統(tǒng)點信息形成測區(qū)宏觀環(huán)境數(shù)據(jù)。
無人機遙感技術(shù)主要由以下幾種類型組成:(1)固定翼無人機:固定翼無人機利用電能提供動力,拆卸較為便利,使用噪聲較小、隱蔽性強;(2)無人直升機無人直升機能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降、懸停等功能,可以為測繪工程測量工作提供便利的使用方式;(3)多旋無人機:多旋無人機具有多個螺旋槳,可以在空中進行懸停,并且能保持懸停狀態(tài)工作;(4)無人飛艇:無人飛艇利用空氣浮力實現(xiàn)可控飛行,應用場景較為廣泛。對無人機遙感技術(shù)進行深入研究,能夠保證數(shù)據(jù)的實時性及高分辨率特征,而且無人機操作簡便,成本較低。
2、無人機遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
無人機技術(shù)發(fā)展初期主要應用于軍事領(lǐng)域的靶機訓練,后期逐漸發(fā)展到軍事偵察和民用領(lǐng)域。隨著電子信息技術(shù)的不斷進步,各類遙感影像傳感器也在向智能化、輕量化和高精度方向發(fā)展。傳感器技術(shù)的快速發(fā)展為無人機遙感技術(shù)提供了有力的支撐,無人機遙感技術(shù)應運而生。
近年來,隨著無人機技術(shù)的快速發(fā)展,無人機滯止能力和載荷能力的提高,有效地保證了大規(guī)模、多類型遙感監(jiān)測任務的可行性。隨著通信和信號處理技術(shù)的進步,以及小型化、輕量化傳感器和遙感設(shè)備的發(fā)展,無人機遙感技術(shù)采集的數(shù)據(jù)種類越來越多。遙感數(shù)據(jù)類型的增加也給相應的數(shù)據(jù)處理技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。目前無人機遙感數(shù)據(jù)處理方法主要分為地面準實時處理和飛行中實時處理。傳統(tǒng)的無人機遙感數(shù)據(jù)處理模式是由機載處理器的計算能力有限,只能獲取遙感數(shù)據(jù)通過建立數(shù)據(jù)接收站在地上,然后收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心分析,存儲和應用相關(guān)的數(shù)據(jù)。
將來,無人機相關(guān)技術(shù)的進步,機載傳感器分辨率和通信帶寬增強以及遙感數(shù)據(jù)波段增加,無人機遙感技術(shù)將進入一個新時代的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理,在約定的時間,如何自動實時遙感數(shù)據(jù)高質(zhì)量的原始輸出效率將成為遙感領(lǐng)域的新的研究方向。
3、無人機遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應用
(1)礦山測量
隨著社會、經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大,對于各種各樣礦產(chǎn)資源的需求越來越多.為保證各類礦產(chǎn)資源的合理利用,降低資源實際開發(fā)過程中對周邊環(huán)境的不利影響,需要依靠無人機遙感技術(shù)進行有效的測繪、測量工作,為工作人員提供有效的數(shù)據(jù)進行礦山資源開發(fā)規(guī)劃。多數(shù)資源開發(fā)區(qū)域的環(huán)境較為惡劣、地形地貌較為復雜,采用原始測量方式,無法獲取有效的測量數(shù)據(jù),通過無人機遙感技術(shù)能夠進入更為偏遠的地區(qū)進行測量,為礦山資源開發(fā)提供全面的地質(zhì)數(shù)據(jù)和影像資料。同時,在礦山資源開發(fā)過程中,環(huán)境保護工作也是同等重要的,環(huán)保機構(gòu)需要利用無人機遙感技術(shù)獲取資源開發(fā)過程中的各類數(shù)據(jù),通過對這些數(shù)據(jù)進行分析、處理,為后續(xù)的環(huán)境管理、整治等工作提供依據(jù),還能對開采企業(yè)進行有效監(jiān)管,利用無人機遙感技術(shù)在空中進行監(jiān)測,從而避免亂采亂挖問題的出現(xiàn)。
(2)大比例尺測量
大比例尺測量在城市規(guī)劃建設(shè)等方面的應用較多,隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的不斷推進,需要采取有效措施保障城市規(guī)劃的合理性,這就需要在城市建設(shè)期間通過采集測量信息來進行保證。利用無人機遙感技術(shù)獲取各類測量信息,通過對這些數(shù)據(jù)、信息的分析,建立直觀、實時的地形模型,確保城市合理性建設(shè)。無人機遙感技術(shù)可以從多個角度獲取城市指定區(qū)域的地理信息.并提供高分辨率的影響資料.使參與城市規(guī)劃建設(shè)的人員可以從不同角度對城市規(guī)劃情況進行分析,結(jié)合無人機飛行情況及采集的影響,獲取城市精確的地理信息。在進行相關(guān)數(shù)據(jù)分析時,要注意解決無人機飛行期間所存在的傾角、航線等方面問題,對所采集的影像信息進行處理時要保證數(shù)據(jù)的精確性和有效性。
(3)海岸地形測量
海岸地形信息在養(yǎng)殖、資源開發(fā)、軍事、基建等領(lǐng)域中都有廣泛用途,對于海岸地形的測量能夠有效促進經(jīng)濟、社會的發(fā)展。在進行海岸地形測量時,利用無人機遙感技術(shù)進行海岸地形測量準確率高,可以通過低空飛行采集大量地形、地貌信息。實際操作過程中,還要注意做好基礎(chǔ)資料調(diào)查,獲取海岸區(qū)域的潮汐資料,結(jié)合測量區(qū)域的實際情況,設(shè)計合理的無人機航線,確保在氣候條件適宜的情況下開展無人機作業(yè),盡量減少不利因素對無人機遙感技術(shù)應用的干擾,確保實際測量工作的精確度及質(zhì)量。
4、結(jié)束語
隨著社會科學技術(shù)的快速發(fā)展,我國對于無人機技術(shù)的研究已經(jīng)趨于成熟,無人機技術(shù)的應用對我國的軍事、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、測繪工程領(lǐng)域有著極為深刻的意義。文章研究了無人機技術(shù)中的遙感技術(shù),對遙感技術(shù)的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、在測繪工程應用中的優(yōu)勢,及其在測繪工程測量中的應用進行了闡述。將無人機遙感技術(shù)應用于測繪工程中,將大大降低測繪工程中的測量難度,并提高測量精度,對測繪工程的發(fā)展有著深刻的意義。
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(作者單位:遼寧景華工程咨詢有限公司)