季 享

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，新疆 哈密 839000）

近年來(lái)，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)日新月異，在測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中也出現(xiàn)了很多新型測(cè)繪技術(shù)手段，如人工測(cè)繪方法，GPS測(cè)繪以及無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)等，尤其是無(wú)人機(jī)測(cè)繪，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，而且測(cè)繪性能非常優(yōu)越，我投入較低，所以在地質(zhì)測(cè)繪行業(yè)當(dāng)中，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)得到了普及應(yīng)用，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而在無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，雖然早期階段的無(wú)人機(jī)測(cè)繪和人工測(cè)繪相比優(yōu)勢(shì)非常突出，然而依然存在很多缺陷，近年來(lái)伴隨研發(fā)力度的日漸深入，基于無(wú)人機(jī)技術(shù)前提下發(fā)展起來(lái)的無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，有效解決了早期階段無(wú)人機(jī)測(cè)繪存在的各種弊端。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)與航空攝影、POS數(shù)據(jù)和航攝相機(jī)參數(shù)相結(jié)合，通過(guò)對(duì)三者的有效控制和調(diào)整，可以將獲取到的數(shù)據(jù)實(shí)施預(yù)處理工作，并經(jīng)過(guò)加密手段確保數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定傳輸，應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中，大大提高了地質(zhì)測(cè)繪效率和質(zhì)量，由此可見，在地質(zhì)領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。下文當(dāng)中主要結(jié)合實(shí)踐主要對(duì)無(wú)人機(jī)低空攝影技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，以供參考[1]。

1 無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 采集圖像清晰度高

無(wú)人機(jī)屬于低空飛行，一般其飛行高度主要處在50m～1000m飛行高度范圍，為航空近景攝影測(cè)量技術(shù)，攝影測(cè)量過(guò)程當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)亞米級(jí)的測(cè)量精度，一般處于0.1m～0.5m的精度范圍，與1：1000測(cè)圖要求相符合，更能達(dá)到精細(xì)測(cè)繪的要求。相較于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，雖然在測(cè)量工作開展過(guò)程當(dāng)中，都是運(yùn)用無(wú)人機(jī)及相應(yīng)的地面控制臺(tái)和攝影設(shè)備來(lái)完成，但在圖像清晰度方面，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量能夠獲取更高清晰度的圖像數(shù)據(jù)，這是無(wú)人機(jī)低空素養(yǎng)測(cè)量技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)所在，大幅提高了測(cè)繪質(zhì)量，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)獲得高清晰度的圖像信息，最為重要的環(huán)節(jié)是傳輸數(shù)據(jù)之前，已經(jīng)開展了數(shù)據(jù)預(yù)處理工作，及實(shí)施測(cè)繪工作之前，已經(jīng)通過(guò)人工手段，依照清晰度要求，合理調(diào)整航攝影像以及航攝相機(jī)參數(shù)和POS數(shù)據(jù)等，保證這些符合清晰度要求前提下，將無(wú)人機(jī)啟動(dòng)開展相應(yīng)測(cè)繪工作，實(shí)施測(cè)繪工作過(guò)程當(dāng)中，無(wú)人機(jī)獲取到的圖像信息，傳輸過(guò)程當(dāng)中能夠依照調(diào)整結(jié)果要求進(jìn)行校準(zhǔn)，保證圖像獲取更加清晰，為人工查閱提供便利[2]。

1.2 具有很高的工作效率

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，不僅能夠獲取更高清晰度的圖像，而且與傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)相比，該項(xiàng)技術(shù)的工作效率更高，傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)為了對(duì)高清晰度的圖像進(jìn)行采集，通常利用控制無(wú)人機(jī)飛行速度來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于無(wú)人機(jī)飛行速度較快，這是由于無(wú)人機(jī)高速飛行下，會(huì)引發(fā)成像模糊，這是傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)很難避免的問(wèn)題。而運(yùn)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，由于數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，能夠更大程度上保證圖像清晰度，因此不用對(duì)無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程當(dāng)中的速度問(wèn)題進(jìn)行顧忌，可以在高速條件下實(shí)現(xiàn)拍攝，這更加體現(xiàn)出無(wú)人機(jī)低空適應(yīng)技術(shù)和傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)相比具有的優(yōu)勢(shì)性[3]。

1.3 不會(huì)受到云層干擾

相較于傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)技術(shù)，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)作業(yè)過(guò)程當(dāng)中其高度相對(duì)較低，所以在實(shí)施此項(xiàng)工作過(guò)程當(dāng)中，云層幾乎不會(huì)對(duì)低空無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)成像質(zhì)量造成干擾，這是無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)量過(guò)程當(dāng)中具有的又一大優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)一般主要在50m～1000m的高度范圍飛行，所以此項(xiàng)技術(shù)又稱之為近景航空攝影測(cè)量技術(shù)，飛行過(guò)程中由于在云層之下超低空飛行，使普通航空攝影技術(shù)以及衛(wèi)星光學(xué)遙感技術(shù)，遭受云層遮擋的問(wèn)題得到了很好解決，相較于普通航空攝影以及衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取的影像信息更加的清晰和準(zhǔn)確，而且低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中可以對(duì)建筑物個(gè)層面進(jìn)行高分辨率紋理影像獲取，使普通航空攝影技術(shù)以及衛(wèi)星遙感技術(shù)測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，遭遇高層建筑物遮擋的問(wèn)題得到有效彌補(bǔ)，而且還能大幅提高成像質(zhì)量，不會(huì)受到云層干擾影響。傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)和低空攝影測(cè)量技術(shù)相比，在其拍攝過(guò)程當(dāng)中必須要在更高高度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，存在非常嚴(yán)重的云層干擾情況。

1.4 性能優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)是基于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型測(cè)繪技術(shù)手段，不僅具有傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)具有的諸多優(yōu)勢(shì)，而且操作起來(lái)非常安全靈活，能夠?qū)υ缙陔A段人工測(cè)繪全面取代。無(wú)人機(jī)低空攝影技術(shù)靈活性優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在，由于測(cè)繪區(qū)域有著復(fù)雜的地表情況，人工測(cè)量需要將諸多影響因素排除之后才能進(jìn)行測(cè)繪，低空攝影測(cè)量技術(shù)，不必對(duì)這些因素進(jìn)行考慮，可以對(duì)這些障礙直接穿越高效率的開展測(cè)繪工作。同時(shí)在安全性方面，由于測(cè)繪區(qū)域地表非常復(fù)雜，危險(xiǎn)性因素眾多，如水體，坑洞等給工作人員帶來(lái)很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，而運(yùn)用低空攝影測(cè)量技術(shù)，這些不足可以得到迎刃而解，還能大幅提高撤回效率和質(zhì)量，無(wú)人機(jī)測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中非常機(jī)動(dòng)靈活，一般受到氣候和空中管制影響因素非常小，而且惡劣的環(huán)境條件下也能夠?qū)珳?zhǔn)影像信息進(jìn)行獲取，即使設(shè)備發(fā)生故障，也不會(huì)對(duì)人員造成傷亡，所以其安全性非常高。

1.5 成本投入低，操作簡(jiǎn)便

無(wú)人機(jī)低空攝影技術(shù)，應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中在成本投入方面非常低，而且，操作員培養(yǎng)可以在較短時(shí)期內(nèi)完成，在保養(yǎng)維修過(guò)程當(dāng)中也十分簡(jiǎn)便，不需要進(jìn)行機(jī)場(chǎng)起降，所以此項(xiàng)技術(shù)是將測(cè)量和攝影融為一體的先進(jìn)技術(shù)手段。

1.6 周期短、效率高

對(duì)于一些較小面積的大比例尺地形圖測(cè)量，由于空域管理和天氣因素影響，運(yùn)用大飛機(jī)航空攝影測(cè)量需要非常大的成本投入，而運(yùn)用前野外數(shù)據(jù)采集方法進(jìn)行成圖，需要投入大量的作業(yè)量，這些都會(huì)增加作業(yè)成本，而通過(guò)工程化，實(shí)用化開發(fā)無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)，可以將其快速，機(jī)動(dòng)以及經(jīng)濟(jì)等諸多方面優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，在輕霧天以及陰天條件下也能獲取較為清晰的影像，可以將很多野外工作進(jìn)行內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)化，控制和減少勞動(dòng)力投入，增強(qiáng)勞動(dòng)效率和精度。

2 如何高效應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)

在地質(zhì)測(cè)繪工作當(dāng)中，應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)主要包括準(zhǔn)備，實(shí)施以及總結(jié)等幾個(gè)階段。

2.1 準(zhǔn)備階段

（1）確認(rèn)測(cè)繪范圍。對(duì)于地質(zhì)測(cè)繪工作而言，主要是針對(duì)響應(yīng)范圍，開展地質(zhì)情況測(cè)繪一種重要工作手段，所以無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量，最重要的是首先應(yīng)當(dāng)對(duì)撤回范圍充分明確，在確認(rèn)測(cè)繪范圍過(guò)程中，和常規(guī)測(cè)繪相同，主要是依照項(xiàng)目需求來(lái)對(duì)總占地面積進(jìn)行確認(rèn)，然后依照總占地面積前提下，適當(dāng)增加10m～100m周邊范圍，便是確定的測(cè)繪范圍，確認(rèn)測(cè)繪范圍之后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)繪邊界進(jìn)行確認(rèn)，這樣有利于大幅提高測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)性。

（2）布置測(cè)繪點(diǎn)。為了高效率的開展測(cè)繪工作，確保測(cè)繪結(jié)果獲取的精準(zhǔn)性、全面性，提高測(cè)繪質(zhì)量，在測(cè)繪工作開展實(shí)際首先應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的布設(shè)測(cè)繪點(diǎn)，布設(shè)測(cè)繪點(diǎn)過(guò)程當(dāng)中，通常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施分段，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量工作實(shí)際，依照線路以及測(cè)繪點(diǎn)布置成果，便可以開展相應(yīng)的測(cè)繪工作，不僅可以有效控制和減少重復(fù)測(cè)繪不利影響，還能大幅提高測(cè)繪效率與質(zhì)量。

（3）調(diào)試無(wú)人機(jī)。為了確保無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，高效率，高質(zhì)量的對(duì)清晰圖像進(jìn)行采集，在開展測(cè)繪工作初期階段應(yīng)當(dāng)合理調(diào)試無(wú)人機(jī)，調(diào)試航攝影像以及航攝相機(jī)參數(shù)和POS數(shù)據(jù)，完成調(diào)試工作之后，開展一次試驗(yàn)測(cè)試工作，進(jìn)而對(duì)調(diào)試進(jìn)行檢驗(yàn)是否能夠達(dá)到圖像清晰度要求，倘若滿足這一要求，可以直接的開展測(cè)繪工作，不然需要再次進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試。

2.2 實(shí)施階段

（1）建設(shè)三維數(shù)字模型。在具體實(shí)施過(guò)程當(dāng)中。首先針對(duì)測(cè)繪區(qū)域地質(zhì)情況，運(yùn)用三維數(shù)字模型技術(shù)實(shí)施相應(yīng)的模擬建模，以此對(duì)相應(yīng)的三維數(shù)字模型進(jìn)行獲取，并運(yùn)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)，對(duì)實(shí)際圖像信息進(jìn)行測(cè)量，然后對(duì)比模擬圖像和實(shí)際獲取的圖像信息，能夠了解和掌握獲取的圖像是否清晰，或者有無(wú)遺漏，測(cè)繪現(xiàn)象出現(xiàn)，如果有問(wèn)題存在，則需要重復(fù)開展測(cè)繪。運(yùn)用三維數(shù)字模型技術(shù)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程當(dāng)中也是基于無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)下實(shí)現(xiàn)的，建模之前為了獲取建模信息，可以運(yùn)用無(wú)人機(jī)開展粗略測(cè)繪，測(cè)繪工作中還應(yīng)當(dāng)確保數(shù)字線畫圖以及正射影像DOM完整性，之后處理數(shù)字線劃圖以及正射影像DOM，此時(shí)便可利用三維數(shù)字模型技術(shù)完成建模，保證測(cè)繪精準(zhǔn)性。

（2）成像處理。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)獲取的測(cè)繪圖像利用地面控制端進(jìn)行接收，初期階段獲取的圖像，可以有效保證其整體清晰度，這是由于具體測(cè)繪工作實(shí)際時(shí)常會(huì)遭受一些因素影響，以至于測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中導(dǎo)致清晰度難以滿足要求，角度不正確，因此對(duì)于這些部位還需要開展成像處理，以此提高攝影測(cè)量成像質(zhì)量。

2.3 總結(jié)階段

這一階段主要是分析研究無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量成果，在綜合研究分析基礎(chǔ)上，給出測(cè)繪報(bào)告，首先通過(guò)人工手段運(yùn)用三維數(shù)字模型技術(shù)，來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)成像開展建模，全面分析地質(zhì)情況，并在地質(zhì)報(bào)告當(dāng)中填寫分析結(jié)果[4,5]。

3 無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 風(fēng)力因素

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)伴隨科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展也獲得了巨大提升，在抵抗風(fēng)力方面做出了反復(fù)的改進(jìn)，使其抗風(fēng)能力不斷加強(qiáng)，然而在能力方面也有一些極限，所以利用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)，首先測(cè)試風(fēng)力情況，同時(shí)對(duì)比分析無(wú)人機(jī)抗風(fēng)能力，在風(fēng)力較強(qiáng)的條件下不應(yīng)當(dāng)開展測(cè)繪工作。

3.2 雨水因素

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，也時(shí)常遭受雨水因素影響，由于雨水濺射在攝像機(jī)的鏡頭上，會(huì)對(duì)其圖像拍攝造成不利影響，導(dǎo)致圖像結(jié)果模糊，不符合攝影測(cè)量要求，所以運(yùn)用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)雨水因素造成的影響給予充分重視，可以將一些遮擋結(jié)構(gòu)設(shè)置在攝像鏡頭外部，起到遮擋作用。在降雨較大的條件下也不易開展測(cè)繪工作。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，相較于傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)手段以及人工測(cè)繪技術(shù)手段，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)作用優(yōu)勢(shì)更加明顯，以大幅提高地質(zhì)測(cè)繪工作效率和質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際，科學(xué)應(yīng)用，進(jìn)而保證測(cè)繪效率和質(zhì)量，為更加高效的開展地質(zhì)測(cè)繪工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。