（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊(duì)，四川 成都 610000）

無(wú)人機(jī)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠借助無(wú)人機(jī)配備光學(xué)相機(jī)、紅外和數(shù)碼設(shè)備收集相關(guān)地形信息，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)等軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，形成相應(yīng)的圖像，進(jìn)而為地質(zhì)工程的開展提供精準(zhǔn)、可靠、全面的數(shù)據(jù)信息，從而保障工程的順利實(shí)施，對(duì)于提高土地的利用率發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，測(cè)量人員需要全面掌握無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)，保證技術(shù)操作與應(yīng)用的合理性，提高地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)作用

（1）具有較強(qiáng)的高端性與科學(xué)性。以往的地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作通常借助載人機(jī)設(shè)備完成，而相對(duì)于載人機(jī)設(shè)備而言，無(wú)人機(jī)主要在50m至1000m的空中范圍內(nèi)飛行，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程區(qū)域的近景拍攝，進(jìn)而滿足地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的多樣化需要。無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上提高地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量，依據(jù)可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程地形地貌等相關(guān)信息的收集、整理與分析，再借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，更加直觀地展現(xiàn)工程相關(guān)信息，進(jìn)而為地質(zhì)工程的開展提供全面可靠的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。同時(shí)，無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠?qū)ぷ魅藛T難以深入的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，還能在區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行探尋、搜索與檢測(cè)等工作，消除了測(cè)量盲區(qū)，有效提高了測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。

（2）具有較強(qiáng)的安全性與可靠性。我國(guó)的國(guó)土面積幅員遼闊，不同區(qū)域的地勢(shì)地形和地貌特征具有較大的差異性，且具有一定的復(fù)雜性特點(diǎn)，以往采用常規(guī)的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)難以為地質(zhì)工程的開展提供全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，尤其在云層較厚和遭遇暴風(fēng)雪天氣情況下，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)難以充分發(fā)揮，進(jìn)而導(dǎo)致工作人員難以及時(shí)獲取工程區(qū)域的地形地勢(shì)等相關(guān)信息，極端自然天氣條件在很大程度上影響著工程測(cè)量測(cè)繪工作的有效性與可靠性。無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)受到惡劣天氣條件、特殊地勢(shì)地貌及航行高度等方面因素的影響，有利于提高工程測(cè)量測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量，同時(shí)能夠有效避免常規(guī)測(cè)量過(guò)程中事故的發(fā)生，保證了測(cè)量工作的安全性。

（3）具有較強(qiáng)的便捷性與靈活性。無(wú)人機(jī)設(shè)備在上升過(guò)程中能夠找到更加清晰的拍攝視角，并保證測(cè)量高度調(diào)整的精準(zhǔn)性；下降過(guò)程中能夠依據(jù)路面的平整度調(diào)整拍攝角度。工作人員通過(guò)對(duì)成像問(wèn)題及清晰度等方面情況進(jìn)行分析，能夠整合工程相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而保證地質(zhì)工程測(cè)量工作的順利進(jìn)行。

2 地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪中應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)的案例分析

以某地質(zhì)工程項(xiàng)目為例，該工程測(cè)量的區(qū)域范圍在東經(jīng)110°35′36″至110°40′44″；北緯25°20′48″至25°36′26″。工程區(qū)域的地形為丘陵，海拔高度在217至285米范圍內(nèi)。由于該區(qū)域的地勢(shì)地形特征具有較強(qiáng)的復(fù)雜性特征，因此采用傳統(tǒng)的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)方式不僅增加了測(cè)量成本，且難以保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。采用無(wú)人機(jī)技術(shù)對(duì)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量測(cè)繪，有助于提高測(cè)量工作的效率和質(zhì)量，且有效節(jié)約測(cè)量成本。在相對(duì)復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境下，傳統(tǒng)的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)難以滿足工程測(cè)量的實(shí)際需要，采用無(wú)人機(jī)技術(shù)能夠依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境的具體情況和測(cè)量工作的基本要求，科學(xué)合理地確定測(cè)量工作任務(wù)，保證測(cè)量測(cè)繪方案的可行性，設(shè)置像控點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空拍攝，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析與整理，有助于提高工程測(cè)量測(cè)繪工作的全面性與可靠性。本次工程使用的是固定翼無(wú)人機(jī)，如表1所示為技術(shù)參數(shù)，如表2所示為航拍技術(shù)參數(shù)。

表1 無(wú)人機(jī)技術(shù)參數(shù)（部分?jǐn)?shù)據(jù)）

表2 航拍技術(shù)參數(shù)（部分?jǐn)?shù)據(jù)）

針對(duì)工程控制點(diǎn)的測(cè)量采用野外布點(diǎn)法在航向以旁向重疊區(qū)域內(nèi)布置像控點(diǎn)，在實(shí)際操作中，首先需要將像控點(diǎn)的具體位置發(fā)送到收集奧維互動(dòng)底圖借助谷歌衛(wèi)星圖實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的準(zhǔn)確定位，再按照實(shí)際路線設(shè)計(jì)像控點(diǎn)的線路，選擇19個(gè)像控點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，有助于提高測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。圖1為像控點(diǎn)圖。

圖1 像控點(diǎn)圖

3 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在數(shù)字化地形測(cè)量中的應(yīng)用

（1）航空攝影測(cè)量。無(wú)人機(jī)設(shè)備及技術(shù)是現(xiàn)階段我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大突破，在很大程度上提高了我國(guó)地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的全面性和可靠性，有助于促進(jìn)我國(guó)工程地形測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與完善。在地形航空測(cè)量中應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，能夠有效解決以往由于特殊環(huán)境而影響成像及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化效率和質(zhì)量等問(wèn)題，充分發(fā)揮了工程測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的系統(tǒng)機(jī)能。借助無(wú)人機(jī)攝影系統(tǒng)拍攝工程測(cè)量區(qū)域，并利用GPS定位系統(tǒng)整合拍攝的照片內(nèi)容及位置信息，進(jìn)而形成具有多元化內(nèi)容的地理圖像信息。在此過(guò)程中，借助圖形繪制與合成技術(shù)手段，整合成像中的具體數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行加工、處理與分析最終得出具有較高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)影像。該技術(shù)的應(yīng)用有利于提高對(duì)特殊地理位置與地理?xiàng)l件的把控能力，從而確保了測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)性與可靠性。

（2）像片測(cè)量與控制。像片測(cè)量與控制是無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)與工程測(cè)量測(cè)繪工作中的重要組成部分，在應(yīng)用像片控制點(diǎn)過(guò)程中，要求技術(shù)人員明確技術(shù)操作的具體方法、技術(shù)范圍，并做好對(duì)相關(guān)參數(shù)的分析工作，針對(duì)技術(shù)實(shí)際操作的流程與方法，技術(shù)人員需要結(jié)合以往地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪中容易出現(xiàn)的無(wú)人機(jī)設(shè)備與技術(shù)的問(wèn)題進(jìn)行綜合整理與分析，并定期做好對(duì)設(shè)備的檢修與維護(hù)工作，保證無(wú)人機(jī)設(shè)備飛行的穩(wěn)定性，提高測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。針對(duì)技術(shù)范圍，技術(shù)人員需要全面了解與掌握測(cè)量流動(dòng)站的相關(guān)知識(shí)和信息，在COS所控范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)際操作，進(jìn)而有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蜏y(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。針對(duì)參數(shù)分析需要通過(guò)找尋控制點(diǎn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行具體分析，提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的效率和質(zhì)量。對(duì)于工作常態(tài)需要加強(qiáng)對(duì)PTK工作站管理工作的全面性和有效性，并對(duì)各系統(tǒng)工作的基本狀態(tài)與實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)，確保對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，進(jìn)而避免測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤情況發(fā)生。

（3）三角測(cè)量技術(shù)。三角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于地形測(cè)量工作發(fā)揮著決定性的作用，立體式的測(cè)量能夠在很大程度上提高測(cè)量人員的觀察能力和地形測(cè)量的整體水平。采用空中三角測(cè)量方法進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)量測(cè)繪，能夠僅利用少量的控制點(diǎn)對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行加密，同時(shí)，保證平面、高程位置的統(tǒng)一性，進(jìn)而有效提升工程地形測(cè)量測(cè)繪的準(zhǔn)確性與可靠性。但同時(shí)，三角測(cè)量技術(shù)缺乏有效的控制點(diǎn)，因此導(dǎo)致測(cè)量人員難以掌握獲取更多工程地形信息，進(jìn)而容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果缺乏全面性。因此，測(cè)量人員需要借助數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)地形的位置進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，提高各系統(tǒng)的功能以及系統(tǒng)設(shè)置的科學(xué)合理性，進(jìn)而推動(dòng)了定向工作的順利實(shí)施。

（4）繪制地形地圖。繪制地形地圖是地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的重要環(huán)節(jié)，為確保地形地圖繪制的精密程度，技術(shù)人員需要對(duì)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行深入分析，借助航空拍攝技術(shù)提升地形地圖的比例尺和清晰度。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用原理與測(cè)量的方式方法的有效結(jié)合，立足于對(duì)繪制地形地圖工作思路的優(yōu)化與完善，保證數(shù)據(jù)信息獲取的準(zhǔn)確性，從而提升數(shù)據(jù)和圖像地形的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一性。此外，技術(shù)人員依據(jù)無(wú)人機(jī)設(shè)備飛行的速度、高度及路徑等方面信息，與所拍攝的圖像及獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合考慮分析，進(jìn)而提升測(cè)量結(jié)果的有效性。為提高無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的有效性，首先依據(jù)地質(zhì)工程的實(shí)際情況對(duì)測(cè)繪區(qū)域和航線進(jìn)行精確劃分。我國(guó)現(xiàn)階段的大部分無(wú)人機(jī)飛行時(shí)間相對(duì)較短，只能維持在半小時(shí)左后，為保證無(wú)人機(jī)測(cè)量工作的效率和質(zhì)量，需要?jiǎng)澐趾脽o(wú)人機(jī)的航拍區(qū)域，規(guī)劃好無(wú)人機(jī)的航線，明確無(wú)人機(jī)飛行測(cè)量范圍。其次，需要依據(jù)無(wú)人機(jī)的航線及區(qū)域優(yōu)化與完善飛行方案，此項(xiàng)工作需要依據(jù)無(wú)人機(jī)的類型明確其相關(guān)技術(shù)參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析，確保相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)滿足工程測(cè)量的實(shí)際情況和基本要求，為地質(zhì)工程測(cè)繪工作的開展提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)。同時(shí)，為保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，還需要提高影像質(zhì)量檢查工作的力度，主要包括圖像清晰度、層次和反差等相關(guān)指標(biāo)，如果發(fā)現(xiàn)圖像存在缺陷，無(wú)法滿足工程測(cè)量的要求，則需要進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。此外，工作人員需要定期對(duì)無(wú)人機(jī)設(shè)備、通訊設(shè)備、地面電臺(tái)等進(jìn)行檢查與維護(hù)，并依據(jù)地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪的實(shí)際情況及要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，確保設(shè)備的正常運(yùn)行效果，提高地質(zhì)工程測(cè)量測(cè)繪工作的整體水平。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的地勢(shì)地形呈現(xiàn)出多變和復(fù)雜性的特點(diǎn)，增加了地形測(cè)量工作的難度。數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，采用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)有利于提高地形測(cè)量數(shù)據(jù)信息的及時(shí)性和精準(zhǔn)性，從而提高數(shù)字化地形測(cè)量工作的整體水平。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要針對(duì)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行深入研究與分析，將其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)與數(shù)字化地形測(cè)量工作有效結(jié)合，從而推動(dòng)我國(guó)數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)的不斷完善與發(fā)展。