盧慶凱

摘 ?要：近些年我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)得到了快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)起著關(guān)鍵的作用，能夠克服傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精度低的缺點(diǎn)。由于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有成本低、高效靈活性的優(yōu)勢(shì)，廣泛的應(yīng)用于國(guó)情監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。但是無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程很容易被一些外界因素所干擾，進(jìn)而使成圖精度降低，需要在具體應(yīng)用中嚴(yán)格控制這些因素，提高其成圖的精度。本文從無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)、飛行控制等方面論述了影響其成圖精度的主要因素，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);航測(cè);成圖精度;影響因素

0引言

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是根據(jù)遠(yuǎn)程遙控設(shè)備和機(jī)載操控系統(tǒng)的不載人飛行器。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，逐步得到了較為普遍的應(yīng)用，但總體而言，其發(fā)展水平還不成熟，需要在應(yīng)用過(guò)程中逐步加以技術(shù)改進(jìn)，提升其應(yīng)用的實(shí)際效果[1]。它的質(zhì)量較輕、成本低、機(jī)動(dòng)靈活，使得其逐步克服與改變了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的弊端[2]。無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度受到多種因素的影響，需要在應(yīng)用中嚴(yán)格控制這些影響因素，對(duì)工程建設(shè)提供重要的指導(dǎo)與借鑒。近年來(lái)，隨著信息化建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)的研究發(fā)展在總體設(shè)計(jì)、飛行控制、圖像傳輸、信息對(duì)抗與反對(duì)抗、發(fā)射回收、生產(chǎn)制造等技術(shù)領(lǐng)域都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用水平[3]。

1 無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)

1.1 無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)

操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)易用性強(qiáng)。無(wú)人機(jī)是全天候作業(yè)的小型航測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)易用性強(qiáng)，可單人操作。設(shè)置好任務(wù)程序后即可自動(dòng)完成起飛、航攝、降落等步驟，真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)安全使用。無(wú)人機(jī)一般抗風(fēng)能力大于5級(jí)，具有一定的防水能力，可隨時(shí)獲取相應(yīng)測(cè)區(qū)的高分辨率影像[4]。

機(jī)動(dòng)快速的響應(yīng)能力。一般無(wú)人機(jī)航拍數(shù)據(jù)獲取都在低空飛行，降低了對(duì)天氣條件的要求;無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感系統(tǒng)升空飛行準(zhǔn)備時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)輸便利，車(chē)載系統(tǒng)可迅速到達(dá)任務(wù)區(qū)附近設(shè)站;起飛降落時(shí)受場(chǎng)地限制較小，如道路、操場(chǎng)等較開(kāi)闊的平坦地面均可起降，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)快速的響應(yīng)能力[5]。

高分辨率圖像和高精度定位數(shù)據(jù)獲取能力。無(wú)人機(jī)能夠獲取超高分辨率數(shù)字影像和高精度定位數(shù)據(jù);還可根據(jù)特殊監(jiān)測(cè)目標(biāo)搭載各種波段傳感器進(jìn)行多角度拍攝;可采集地面分辨率大于5 cm的影像，平面精度能夠達(dá)到1個(gè)像素[6-8]。

飛行成本低廉。無(wú)人機(jī)低空航拍影像獲取價(jià)格低、成本小、數(shù)據(jù)獲取周期短、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)。

1.2 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)的采集

無(wú)人機(jī)在進(jìn)行航測(cè)時(shí)，一般要選擇能見(jiàn)度較好的時(shí)間段來(lái)進(jìn)行，在測(cè)繪過(guò)程中，要嚴(yán)格確定起飛、降落位置、進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的檢查與調(diào)試，提高航測(cè)的精確性。在無(wú)人機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的路線完成測(cè)量任務(wù)以后，需要在該系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)出影像與相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而根據(jù)導(dǎo)出的信息檢測(cè)影像的分辨率、航拍漏洞、重疊率等相關(guān)參數(shù)是否符合工程測(cè)量的基本要求，如果單張影像的測(cè)量參數(shù)符合基本的要求，則可進(jìn)行后續(xù)像控點(diǎn)的測(cè)量;隨后，當(dāng)測(cè)量完成以后，系統(tǒng)要將獲得的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，提高測(cè)量結(jié)果的應(yīng)用價(jià)值[9]。

2 成圖精度的影響因素

2.1無(wú)人機(jī)航測(cè)高度

無(wú)人機(jī)航測(cè)高度是影響成圖精度的重要因素，高度直接與無(wú)人機(jī)航測(cè)中影像的像素有著緊密的關(guān)系，且高度的上下變化還與影像相幅的大小存在直接的聯(lián)系。通常情況下，無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，高度是一個(gè)從低到高的過(guò)程，而影像獲取過(guò)程中，像素的數(shù)值是一個(gè)從大到小

的過(guò)程。與此同時(shí)，圖像精度逐步降低，這就要求在無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中，相關(guān)人員要充分考慮無(wú)人機(jī)測(cè)量區(qū)域的地形情況，科學(xué)確定無(wú)人機(jī)飛行的高度，提高測(cè)量成圖的精度。

2.2 像控點(diǎn)的設(shè)置

無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖過(guò)程中，像控點(diǎn)的設(shè)置與成圖精度有著緊密的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，像控點(diǎn)布置的科學(xué)性可以提高成圖的精度，從而對(duì)工程實(shí)踐提供重要的指導(dǎo)價(jià)值，反之，如果像控點(diǎn)位置布置不科學(xué)，會(huì)造成成圖精度降低，影響工程建設(shè)的順利進(jìn)行。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，航測(cè)要至少布置5個(gè)像控點(diǎn);如果無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中，測(cè)量區(qū)域的地形地質(zhì)較為復(fù)雜，地形變化較大、植被覆蓋較高，這些情況會(huì)遮蓋像控點(diǎn)的布置，從而使得無(wú)人機(jī)在航測(cè)過(guò)程中，飛機(jī)覆蓋程度不足，出現(xiàn)翹曲，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)獲得的數(shù)據(jù)與影像存在問(wèn)題，精度不足，從而影響了測(cè)量的整體情況，面對(duì)這種情況，應(yīng)該增加像控點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)的布置。

2.3 航測(cè)圖像質(zhì)量因素

無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中，氣象情況、無(wú)人機(jī)本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等是影響航測(cè)圖像質(zhì)量的重要因素，會(huì)直接影響成圖的精度，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果對(duì)工程建設(shè)的意義不大。氣象因素主要是極端天氣，比如暴雨、風(fēng)雪、大風(fēng)大霧等情況下，會(huì)對(duì)航測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生影響。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，會(huì)直接

影響無(wú)人機(jī)的正常飛行，使得其正常測(cè)量受到影響。大風(fēng)天氣下無(wú)人機(jī)如果在進(jìn)行航測(cè)任務(wù)時(shí)，平穩(wěn)飛行難以實(shí)現(xiàn)，使得航測(cè)的圖像發(fā)生扭曲現(xiàn)象，從而直接影響成圖的精度。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)成像技術(shù)的應(yīng)用

隨著無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)逐步被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，促進(jìn)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。比如該技術(shù)在土地整治、城市規(guī)劃建設(shè)與農(nóng)村土地調(diào)查中的應(yīng)用，提高了這些工作的效率與質(zhì)量，取得了較好的效果。

3.1 地質(zhì)環(huán)境治理

無(wú)人機(jī)航測(cè)改變了傳統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境治理方式，能夠提高治理的效率與質(zhì)量，依托于先進(jìn)的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境測(cè)量情況的分析，實(shí)時(shí)獲得治理的效果，充分迎合了地質(zhì)環(huán)境治理的初衷。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以依據(jù)具體的環(huán)境污染情況與治理目標(biāo)，無(wú)人機(jī)航測(cè)可以及時(shí)獲得相關(guān)的信息，隨后利用數(shù)據(jù)通訊與處理模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合，從而為相關(guān)人員提供重要的參考，促進(jìn)地質(zhì)環(huán)境治理的順利進(jìn)行。

3.2 水利及道路工程規(guī)劃

在水利與道路工程規(guī)劃中，需要用到詳細(xì)的地質(zhì)水文勘察資料等相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)人機(jī)航測(cè)可以獲得詳細(xì)的資料，避免對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生不利影響?？梢愿鶕?jù)航測(cè)獲得的信息進(jìn)行工程規(guī)劃的調(diào)整，促進(jìn)建設(shè)與規(guī)劃方案的優(yōu)化，及時(shí)根據(jù)獲得的信息，加強(qiáng)工程建設(shè)部門(mén)的溝通與協(xié)調(diào)，對(duì)工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有利于提高水利與道路工程規(guī)劃的工程效益。

3.3土地調(diào)查工作

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在農(nóng)村土地調(diào)查中也得到了較為普遍的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)通過(guò)對(duì)農(nóng)村土地的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在一定程度上可以避免違法違規(guī)情況。當(dāng)無(wú)人機(jī)在接收到相關(guān)的操作指令以后，其中的公眾服務(wù)平臺(tái)可以根據(jù)這些指令進(jìn)行相關(guān)的操作，實(shí)現(xiàn)航測(cè)規(guī)劃，并且充分利用航線的精細(xì)化設(shè)計(jì)，從而提高航測(cè)目標(biāo)與任務(wù)的專(zhuān)業(yè)性，最終繪制成為電子版圖像數(shù)據(jù)，促進(jìn)農(nóng)村土地調(diào)查工作的順利開(kāi)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)以其諸多的優(yōu)點(diǎn)而逐漸被應(yīng)用到測(cè)繪工作中，使測(cè)繪工作方式發(fā)生了重大變化，但與此同時(shí)在航測(cè)成圖時(shí)也面臨著許多問(wèn)題，比如受到強(qiáng)風(fēng)以及強(qiáng)氣流影響，導(dǎo)致飛行不穩(wěn)定，造成測(cè)圖定向點(diǎn)和立體模型套合差大、接邊精度不夠。因此，這就需要科技工作者及一線測(cè)繪人員不斷探索，勇于創(chuàng)新，對(duì)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行不斷完善，使航測(cè)成圖更加符合不斷發(fā)展的行業(yè)要求，在更多的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪思?jí)? 無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)處理與發(fā)布展示系統(tǒng)研究[D].昆明理工大學(xué)，2016.

[2]謝梅秀，陶丹丹. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 世界有色金屬，2019（20）：45-46.

[3]南智勇. 淺析無(wú)人機(jī)航測(cè)在國(guó)土資源測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 華北自然資源，2020（04）：102-104.

[4]張利杰. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在基層測(cè)繪工作中的應(yīng)用分析[J]. 中國(guó)設(shè)備工程，2020（18）：116-118.

[5]景瑞. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 華北自然資源，2020（05）：85-86.

[6]史漢新. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在基礎(chǔ)測(cè)繪中的應(yīng)用探討[J]. 江西建材，2020（09）：53-54.

[7]張文博. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在土地綜合整治中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2013.

[8]肖俊，曾瑞棟. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J]. 世界有色金屬，2019（17）：17-18.

[9]趙大華. 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用分析[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2020（30）：255-256.