王東興 楚立剛

山東明嘉勘察測(cè)繪有限公司 山東淄博 255000

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)不斷更新，我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)取得了巨大的成績(jī)，尤其是在遙感測(cè)繪方面，借助無(wú)人機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用為各個(gè)行業(yè)提供了更快、更優(yōu)的測(cè)繪服務(wù)保障。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是一種新型應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)，在機(jī)動(dòng)性、靈活性方面優(yōu)勢(shì)較為顯著，測(cè)繪效率高、經(jīng)濟(jì)性好，可勝任快速實(shí)時(shí)對(duì)地調(diào)查監(jiān)測(cè)任務(wù)。文章著重圍繞此技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)分析。

1 無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)組成

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)遙感領(lǐng)域研究熱度居高不下，打造了不少知名品牌，包括億航、中科遙感、昊翔、華科爾、大疆等，結(jié)合《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（CH/T1013—2005）要求，無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)組成包括七大組成部分。

（1）飛行平臺(tái)：指無(wú)人機(jī)機(jī)體本身，用于搭設(shè)導(dǎo)航器、傳感器等，常見(jiàn)類型包括固定翼、多旋翼無(wú)人機(jī)以及無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人飛艇。無(wú)人機(jī)（航空攝影測(cè)量）。具體應(yīng)用時(shí)需根據(jù)測(cè)繪項(xiàng)目需求選用，一般情況下滿足表1中的各項(xiàng)參數(shù)要求即可。

（2）飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng)：此系統(tǒng)運(yùn)行目的是確保飛行平臺(tái)運(yùn)行姿態(tài)正常，其直接影響遙感數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

（3）地面監(jiān)控系統(tǒng)：無(wú)人機(jī)飛行期間主要由自動(dòng)駕駛儀控制，地面監(jiān)控?zé)o人機(jī)工作狀態(tài)。

（4）任務(wù)設(shè)備：主要包括數(shù)碼相機(jī)及其控制裝置。其被安裝于機(jī)身任務(wù)倉(cāng)內(nèi)，用于獲取遙感影像。此類相機(jī)多數(shù)采用非量測(cè)相機(jī)，控制裝置與飛控系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)、等時(shí)間或距離間隔曝光，實(shí)時(shí)記錄曝光時(shí)影像經(jīng)緯度、高度以及飛機(jī)姿態(tài)等信息。

（5）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：包括空中與地面兩部分。傳輸距離一般超過(guò)10km。

（6）發(fā)射與回收系統(tǒng)：一般采用地面滑跑發(fā)射與回收方法，若是遭遇復(fù)雜場(chǎng)地條件時(shí)，可使用彈射發(fā)射、傘降回收方法。

（7）野外保障裝備：包括野外運(yùn)輸裝備、機(jī)械維護(hù)裝備，是保證無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪工作順利開(kāi)展的基本保障。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

（1）靈活可控。無(wú)人機(jī)靈活度高，飛行需求條件低，可控性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，只需根據(jù)測(cè)繪要求設(shè)計(jì)好飛行航線，遠(yuǎn)程操控，設(shè)備便可隨時(shí)起飛、降落，深入高山、叢林等地形險(xiǎn)峻的地段測(cè)繪，突破外界環(huán)境對(duì)于工程測(cè)量的限制。在人煙稀少、地勢(shì)崎嶇、交通不便區(qū)域的工程測(cè)繪中，可以采用無(wú)人機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)，檢測(cè)尺度比較大。

（2）監(jiān)測(cè)效率高。無(wú)人機(jī)工作效率高，每周可監(jiān)測(cè)面積達(dá)到了2100km2，而且在無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的支持下，無(wú)人機(jī)可以從垂直及傾斜等多個(gè)角度采集遙感影像，無(wú)需重復(fù)測(cè)量，即可獲取完整、真實(shí)的地標(biāo)物信息，大大提升了監(jiān)測(cè)效率。工程參建單位借助這項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控工程建設(shè)情況，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)施工區(qū)域地理環(huán)境變化，保障施工安全。

3 測(cè)繪工程測(cè)量中無(wú)人機(jī)遙感運(yùn)用流程

3.1 無(wú)人機(jī)的工程傳輸數(shù)據(jù)

在測(cè)量作業(yè)工程中應(yīng)該積極應(yīng)用此技術(shù)，在平時(shí)作業(yè)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)繪中的的方式和整個(gè)測(cè)量的結(jié)果有很大的關(guān)系。具體言之，在整個(gè)測(cè)量作業(yè)操作中，主要就是人工操控飛行的質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)到的信號(hào)的準(zhǔn)確性，再通過(guò)一些地圖數(shù)據(jù)質(zhì)量，并通過(guò)結(jié)果傳輸數(shù)據(jù)分析來(lái)得出結(jié)果。無(wú)人機(jī)在布點(diǎn)時(shí)，像控點(diǎn)的中心區(qū)域選取白色或者紅色漆，顏色可以根據(jù)實(shí)地情況進(jìn)行噴涂，使其易于分辨，像控點(diǎn)布置樣式如圖所示；“L”和“+”型均可，圖形長(zhǎng)80-120cm，寬15-20cm，采集坐標(biāo)時(shí)一般在“L”型坐標(biāo)的直角拐角處。在作業(yè)中，會(huì)有誤差產(chǎn)生，但是我們要盡量避免產(chǎn)生問(wèn)題，減小誤差，確保整個(gè)操作作業(yè)的完整性。

3.2 高精度加密計(jì)算

無(wú)人機(jī)航拍獲取的影像資料、像片控點(diǎn)數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)由通信系統(tǒng)預(yù)處理，再導(dǎo)入INPHON軟件主模塊中，進(jìn)行下一步的空中三角測(cè)量，在OrthoVista模塊、SeamEditor中糾正單片，拼接影像，生成正射影像成果。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，可采取自檢校的平差方式，消除大氣折光、地球曲率等因素造成的數(shù)據(jù)誤差，提升測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度。獲取測(cè)量數(shù)據(jù)及影像后，工作人員還可以將其導(dǎo)入ContextCaptureCenter軟件中，點(diǎn)擊提交任務(wù)，進(jìn)行三角測(cè)量解算，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置運(yùn)行參數(shù)及像控點(diǎn)位置，根據(jù)作業(yè)目標(biāo)選擇建模的區(qū)域、精度、格式，進(jìn)行實(shí)景三維建模。

3.3 無(wú)人機(jī)拍攝數(shù)據(jù)的處理

從以往測(cè)繪工程測(cè)量技術(shù)中可以看出，采用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，信息處理基本上都是由工作人員完成，在浪費(fèi)了大量時(shí)間的情況下，精度沒(méi)有得到保證，明顯不利于測(cè)量工作的順利完成，而采用以科技進(jìn)步為基礎(chǔ)的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行信息處理，可以有效避免這一問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)前測(cè)繪工程測(cè)量對(duì)象中最常見(jiàn)的是礦山測(cè)量，采用無(wú)人駕駛飛機(jī)遙感技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)量，可以有效地完成數(shù)據(jù)采集和拍攝數(shù)據(jù)的后期處理，給工作人員帶來(lái)更多的方便。此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)與工程測(cè)量相結(jié)合，工作人員還可以根據(jù)被測(cè)對(duì)象的實(shí)際特征和業(yè)主的需要，調(diào)整測(cè)量方案，確保測(cè)量結(jié)果具有針對(duì)性。通過(guò)實(shí)踐對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)拍攝的數(shù)據(jù)處理精度較高，不容易發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題，這樣既能提高測(cè)量效率，又能避免不必要的資金浪費(fèi)，這是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)飛速發(fā)展的無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)憑借其機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、可適應(yīng)復(fù)雜區(qū)域作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，成為傳統(tǒng)測(cè)量方式的有力補(bǔ)充，其操作相對(duì)容易，且運(yùn)行成本低，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。實(shí)施無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪時(shí)，應(yīng)規(guī)范落實(shí)前期規(guī)劃設(shè)計(jì)、外業(yè)測(cè)繪以及內(nèi)業(yè)影像處理等各項(xiàng)工作，切實(shí)獲得精確可靠的測(cè)量成果，為相關(guān)作業(yè)實(shí)施提供科學(xué)的參考依據(jù)。