盛文靜

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用到工程測量與地質(zhì)勘探中。遙感技術(shù)作為工程測繪技術(shù)主體之一，利用其高測繪效率和動態(tài)時效性的特點，在測繪工程中發(fā)揮著重要作用。基于此，本文以遙感技術(shù)為中心，分析了該技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，對遙感技術(shù)在實際測繪工程中的具體應(yīng)用以及無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究探討。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);測繪;無人機(jī);應(yīng)用

Application of Remote Sensing Technology in Surveying and Mapping

SHENG Wenjing

（Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping， Jinan， Shandong Province， 250001 China）

Abstract： With the continuous development of social economy and science and technology， more and more advanced technologies are applied to engineering survey and geological exploration. As one of the main parts of Engineering Surveying and mapping technology， remote sensing technology plays an important role in surveying and mapping engineering by using its high surveying and mapping efficiency and dynamic timeliness. Based on this， this paper focuses on remote sensing technology， the application status of this technology is analyzed， the application of remote sensing technology in practical surveying and mapping engineering and the development of UAV remote sensing technology are discussed.

Key Words： Remote sensing technology; Surveying and mapping; UAV; Application

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是一種利用物體不同波長進(jìn)行目標(biāo)物體測量的技術(shù)，和其他測繪技術(shù)相比，遙感技術(shù)不受到地面環(huán)境和天氣氣候因素的影響，所以被廣泛應(yīng)用在海洋勘察、交通勘測、工程測繪、自然災(zāi)害勘察等領(lǐng)域。此外，該技術(shù)測量獲取數(shù)據(jù)的速度較快、所需時間較短，且具有一定的可控性能實時反映數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。利用遙感測繪技術(shù)可檢測的范圍很廣，獲得的數(shù)據(jù)更為全面、真實。以地質(zhì)測繪為例，遙感技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用，環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，能在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下完成地質(zhì)勘探工作。而且遙感測繪技術(shù)更加注重數(shù)據(jù)的科學(xué)性和真實性，從實際工況出發(fā)，其所受到的人為因素影響很少，可客觀真實地反映所測繪區(qū)域的實際情況。

2 遙感技術(shù)在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓寬，且積極和其他技術(shù)，比如和GPS技術(shù)相結(jié)合用于礦區(qū)開采環(huán)境污染監(jiān)測，精準(zhǔn)定位出現(xiàn)污染的位置并采取動態(tài)化監(jiān)測的方式獲取數(shù)據(jù)信息，為環(huán)境治理工程提供更加客觀全面的資料。又如和無人機(jī)相結(jié)合，提高了測繪測量的范圍，使得獲得的數(shù)據(jù)更加全面和準(zhǔn)確，和三維模擬仿真技術(shù)相結(jié)合可展示更加宏大的情景，數(shù)據(jù)處理的效率更高、效果更好。但是遙感測繪技術(shù)在實際應(yīng)用主要存在一些問題，比如其用途具有特殊性，所以還沒有得到廣泛認(rèn)知，在地質(zhì)測量、工程勘測等領(lǐng)域該技術(shù)的應(yīng)用還存在明顯的不足，傳統(tǒng)的測繪理念使得對該技術(shù)的應(yīng)用不夠重視，遙感技術(shù)推廣難度較大。此外，遙感技術(shù)的成本較高，所以目前主要被應(yīng)用在重點部門的科研項目中，其市場還需要進(jìn)一步拓寬^[1]。

3 遙感技術(shù)在實際測繪中的應(yīng)用

3.1 在地質(zhì)測量中的應(yīng)用

以工程項目地質(zhì)測量為例，地質(zhì)測量主要是對建筑工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察研究，在工程施工前必須做好現(xiàn)場實地勘察，了解工程施工現(xiàn)場具體水文地質(zhì)、地形地勢等情況。利用遙感技術(shù)進(jìn)行施工區(qū)域范圍內(nèi)地理信息的勘測，利用電磁波反饋的精確性使獲得的測繪結(jié)果真實準(zhǔn)確，且具有一定的時效性，滿足動態(tài)實時監(jiān)控的要求。對于采集的數(shù)據(jù)信息，相關(guān)人員通過總結(jié)分析以后制成數(shù)據(jù)報表，這些信息可以作為施工方案制定、緊急預(yù)案制定的參考依據(jù)。結(jié)合計算機(jī)制作電子地形圖，并通過三維建模的方式展現(xiàn)出來，幫助相關(guān)部門人員提前了解工程最后呈現(xiàn)的模樣，及時發(fā)現(xiàn)施工方案存在問題的地方并及時改正，對于減少后期施工錯誤、降低變更頻率、確保施工的質(zhì)量具有十分重要的意義。

3.2 在資源勘測中的應(yīng)用

在節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念下，為使有限的資源得以合理配置和高效利用，通過資源勘探可了解資源分布情況、資源特點以及發(fā)展趨勢等，為資源勘探、開發(fā)等提供數(shù)據(jù)參考。但是傳統(tǒng)的粗放型的勘察手段，一方面資源勘測不夠全面，對于復(fù)雜條件下，比如山體高視線不好、地質(zhì)結(jié)構(gòu)模糊等地區(qū)的資源勘探效果較差，另一方面勘探需要很長的時間，需要耗費大量時間、人力等，節(jié)能環(huán)保性較差。而采用遙感技術(shù)，利用該技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘探，可以直接通過圖像展示和分析為勘探工作提供依據(jù)，該技術(shù)的使用能在較短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦點，并通過分析得到資源分布的情況，工作效率較高，能很好地推進(jìn)后期采礦工作的開展。在資源勘探中，利用無人機(jī)遙感技術(shù)，在山體較高、起降條件不穩(wěn)、云層較低視線不好的條件下，利用無人機(jī)的低空航拍遙感技術(shù)，同相機(jī)的變焦功能快速鎖定目標(biāo)，并使用空中三角技術(shù)實現(xiàn)對所拍攝圖像的糾正修復(fù)，從而能夠有效避免拍攝模糊、拍攝難度大的問題^[2]。

3.3 在地圖制作中的應(yīng)用

地圖測繪是遙感信息圖像化處理的重要內(nèi)容，和傳統(tǒng)手繪地圖相比，利用遙感成像技術(shù)可真實反映所測繪目標(biāo)的信息，通過對信息的加工處理，使所測繪目標(biāo)的形狀、顏色展現(xiàn)出來。在地圖繪制時，分辨率與比例尺是基本單元，且決定了地圖比例是否完整，而分辨率則直接決定制圖的結(jié)果。在實際測繪中，要注意三維圖和二維圖之間的區(qū)別和關(guān)系轉(zhuǎn)換，合理提高波段反射頻率以提升遙感地圖制作質(zhì)量。由于遙感測繪的時效性較強(qiáng)，符合動態(tài)監(jiān)測的要求，不同季節(jié)和氣候下獲得的信息不同，所以繪制的圖像也是一直在發(fā)生變化的，使用常規(guī)的遙感地圖制作需要結(jié)合長期檢測結(jié)果來獲得周期性變化，從而提高遙感繪圖的準(zhǔn)確有效性^[3]。

4 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來，隨著對無人機(jī)技術(shù)研究，實現(xiàn)了大面積大范圍內(nèi)的勘測和高分辨率的勘測效果。在未來，隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟，無人機(jī)遙感技術(shù)將發(fā)揮極大的應(yīng)用優(yōu)勢，會被廣泛應(yīng)用在城市工程建設(shè)勘測、地質(zhì)災(zāi)害勘測、海洋船舶監(jiān)測等領(lǐng)域。

4.1 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及需要解決的問題

無人機(jī)遙感測繪靈活快速，且因為無人機(jī)體積小、重量輕、無需載人、速度更靈敏，將其應(yīng)用在測繪中，大大提升了測繪的效率，拓寬了監(jiān)測范圍。其次，在大范圍的監(jiān)測中，根據(jù)光譜分析原理對檢測區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行全面準(zhǔn)確采集并分析，通過多次測量與分析提高數(shù)據(jù)的精確有效性。結(jié)合三維仿真展現(xiàn)宏大情景，提高應(yīng)急處理的準(zhǔn)確性。此外，數(shù)據(jù)處理效率高、分辨率高，將無人機(jī)遙感和信息系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)建龐大的信息監(jiān)控系統(tǒng)，可進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理的效率，提高數(shù)據(jù)信息的分辨率。

目前，無人機(jī)遙感還需要研究解決的問題有，比如無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性有待提高，因為其體重輕、體積小，在高空飛行時易受到風(fēng)力作用影響。其次，傳感器控制受技術(shù)限制，無法采用高精度傳感器就不能獲得高精度的信息圖像，不滿足大規(guī)模映射的要求。另外，對通信條件要求較高，這是因為無人機(jī)傳感器控制需要保持良好的通信條件，而受通信限制只有準(zhǔn)確編碼程序才可確保無人機(jī)在高空穩(wěn)定飛行^[4]。

4.2 無人機(jī)遙感測繪技術(shù)在測繪中的應(yīng)用實踐

（1）測繪影像資料和相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取。無人機(jī)遙感在測繪采集時，通過科學(xué)的飛行平臺和選取合適的地貌能確保所獲得的影像資料滿足實際測繪工作的需要。采用空中三角測量對攝影全過程進(jìn)行整合分析，及時發(fā)現(xiàn)測繪中存在的問題并改正，省去了后期數(shù)據(jù)處理時的麻煩。技術(shù)必須全面掌握這些參數(shù)資料并進(jìn)行有效控制，對攝影曝光延遲等進(jìn)行全方位的控制才能有效提升無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的應(yīng)用效果，優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)。利用無人機(jī)遙感不僅能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用自動化技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計與處理，去除不合格參數(shù)，確保測繪數(shù)據(jù)的真實有效性，確保設(shè)備和技術(shù)管理的有效性。另外，利用無人機(jī)遙感技術(shù)實現(xiàn)對項目航線準(zhǔn)確有效的整合與處理，從而確保操作流程的完整性以及控制機(jī)制的完整性，滿足實際測繪的需要^[5]。（2）在復(fù)雜條件中的應(yīng)用。在一些特殊的復(fù)雜條件下，比如云層低、著陸條件不理想、高山遮擋、地空飛行時，無法通過人工測量獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，采用無人機(jī)遙感，不僅簡化了測繪流程，而且測繪的質(zhì)量和安全性得到有效提升。將無人機(jī)遙感與航空攝影設(shè)備相結(jié)合，高質(zhì)量拍攝復(fù)雜地形條件下的圖像資料，這些資料能成為救災(zāi)救援的重要依據(jù)。另外，在大型城市建設(shè)項目、資源開發(fā)等項目中，也能充分發(fā)揮無人機(jī)遙感適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢。（3）在交通、海洋船舶等工程中的應(yīng)用。在交通工程建設(shè)選址、海洋勘探、船舶航行中，利用無人機(jī)遙感技術(shù)一方面提高了工程建設(shè)與勘探的穩(wěn)定，另外一方面對于海洋航行、航海洋資源勘探、鐵路和橋梁等復(fù)雜交通工程而言，采用無人機(jī)遙感技術(shù)可降低開發(fā)的難度，提升測繪數(shù)據(jù)的有效性和科學(xué)性，同時也降低了測繪的風(fēng)險系數(shù)。

5 提高遙感技術(shù)測繪效率和效果的措施

5.1 發(fā)揮遙感技術(shù)的測繪優(yōu)勢

遙感技術(shù)和傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，不僅測繪范圍廣，能全面了解所測繪區(qū)域的實際情況，而且能進(jìn)行全天候全方位動態(tài)監(jiān)測，與GPS技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)全天候?qū)Ш?、定位和實時監(jiān)測，能獲得動態(tài)全面的數(shù)據(jù)與畫面，為工程勘測、環(huán)境污染防治等提供可靠依據(jù)。此外還具有受外界影響小、誤差小的優(yōu)勢。為此，在實際測繪中，應(yīng)高效發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，精確定位測量目標(biāo)位置，獲得全面真實的測繪數(shù)據(jù)。

5.2 加強(qiáng)對遙感技術(shù)的深度研究，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域

為進(jìn)一步拓展遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍，應(yīng)深入研究該技術(shù)，尤其要注重對該技術(shù)測量精確度的提升。在相關(guān)政策和制度的推動下，開展示范性工程，利用該技術(shù)對傳統(tǒng)測繪工程進(jìn)行改造，推動遙感技術(shù)和測繪工程的發(fā)展，不僅發(fā)揮了遙感技術(shù)在測繪中的價值，而且也能在實踐研究中及時發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的弊端，推動遙感技術(shù)的發(fā)展完善。此外，加大資金的投入，這是遙感技術(shù)得以實現(xiàn)深度研究和進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)物質(zhì)保障。

5.3 大力推廣遙感技術(shù)，加大普及和宣傳

鑒于當(dāng)前在不少測繪項目中，受傳統(tǒng)測繪理念的限制，對于遙感技術(shù)的認(rèn)識程度不夠深，該技術(shù)的應(yīng)用范圍還有待進(jìn)一步拓寬。宣傳該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，比如適應(yīng)各種復(fù)雜地形勘探，能實現(xiàn)對火災(zāi)、氣象災(zāi)害等過程的實時監(jiān)測、獲得動態(tài)數(shù)據(jù)，從而為構(gòu)建防御體系提供可靠依據(jù)等，通過宣傳使人們意識到該技術(shù)在測繪領(lǐng)域的重要作用，提高其普及程度。相關(guān)人員應(yīng)從降低遙感技術(shù)應(yīng)用成本的角度出發(fā)，通過降低遙感技術(shù)測繪費用來吸引各行各業(yè)加大對測繪技術(shù)的應(yīng)用^[6]。此外，不斷提升遙感技術(shù)的空間分辨率，早期遙感技術(shù)受分辨率的限制使得只能用在宏觀監(jiān)測和重要環(huán)境項目監(jiān)測中，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，遙感技術(shù)分辨率的提升，該技術(shù)和地質(zhì)符合程度也越來越高，受距離限制減小。

6結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的不斷完善，促進(jìn)了測繪工程的發(fā)展，繼續(xù)加大對新的測繪技術(shù)的研究開發(fā)力度，在核心技術(shù)研發(fā)上加大資金支持，在實際測繪中優(yōu)化測繪方式，將遙感和其他技術(shù)，比如和無人機(jī)結(jié)合起來，可進(jìn)一步拓寬測繪的范圍，提高測繪的客觀全面性，進(jìn)一步提高測繪工程的水平，使遙感在地質(zhì)勘測、工程測量、災(zāi)害預(yù)防等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

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