浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用康乐

浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用康乐

康乐

辽宁宏图创展测绘勘察有限公司辽宁省110169

摘要：随着无人机技术的发展，无人机测绘测量在遥感测绘中有不可替代的重要作用。将多种精密化遥感设备安装到无人机上，能够实现一系列的操作，例如信息采集、数据反馈、图像处理等，无人机遥感技术具有多种优势，且有广阔的应用前景。

关键词：无人机；遥感测绘技术；工程测绘

引言：随着科学技术的不断进步，无人机遥感技术发展迅猛，尤其是在测绘中发挥着的作用非常突出。这不仅是因为无人机能够搭载多种传感设备实现对于相关测绘信息的快速获取，并且还能采用相应的软件实现对影像的有效处理，得到相应精度的测绘成果。无人机技术具有快速高效、机动灵活、成本低、周期短、适应性强、信息真实、质量可靠等优点。

1.无人机遥感技术的发展

无人机遥感技术既是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化快速获取空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。当前，我国的数字航空测量设备的像素都是非常的高，最高的能够达到8000多万像素，同时还能够拍到一些精度比较高的彩色照片。在本世纪初我国主要研制的一些适合无人机SE21的小型多光谱成像仪，其主要就是基于多面阵CCD传感器的成像方式，在这当中，其内置了航空摄影的相关控制软件。对于无人机遥感的荷载问题，实现对于无人机大面阵CCD相机遥感系统的应用并进行搭载飞行试验，在一定意义上能够获取高精度的图像。

2.无人机遥感技术的优势

2.1安全性和可靠性

近年科学技术突飞猛进，无人机遥感技术由此诞生。利用遥感系统的无人机已经参与多项研究，通过遥感能够很好的控制无人机，计算机技术与图像摄影技术以及无人机遥感技术相结合，能够很好的利用无人机进行测量工作，无人机不需要飞行驾驶员与地质科研人员在飞机上进行测量工作，从而提高了测量工作的安全性与可靠性。

2.2机动灵活性

无人机相比于普通的航拍飞机而言，其体型更加娇小，升空的时间更短，不需要专门的升降起跑场地就可以快速升空，并且正常运行。因此，无人机的机动性和灵活性较好。随着科学技术的进步，遥感操作系统快速发展，无人机遥感技术的运营成本也在逐渐降低，其操作较为简单、运营成本降低，利用率随着科学技术的进步得到了进一步的提升。通常情况下，在进行测量前会先给无人机制定出其在测量时的飞行路线，在进行测量时，无人机能够根据设定好的路线自动飞行。因其稳定性较好，不仅能够进行高强度的航拍工作，还能够提高航拍的准确性与精准度。在无人机飞行用油的情况上，由于无人机并不需要载人，因此，在耗油量相同的情况下，无人机与普通的航拍飞机相比能够飞得更远、时间更长。无人机能够高度精准地控制在10m，因此，无人机能够一次性设定一百多个航点进行地形测量工作，并且能够不间断地进行地形测量与航拍工作。由于无人机与计算机技术相结合，并且与地面采用实时的网络连接，从而能够将采集到的数据瞬间传输到地面，工作人员能够及时对传回的数据进行处理，而普通的航拍飞机必须要等到飞机降落后才能将测量的数据带回，无人机能够提高数据处理的效率，其灵活性是不言而喻的。

2.3数据处理费用少

无人机的控制系统相比于普通的航拍飞机较为简单，无人机的造价要低于普通的航拍飞机的5倍左右。由于无人机驾驶员只需在地面通过遥感系统来进行操作，因此无人机驾驶员的上岗执照的获取较为简单，使得驾驶员的上岗时间缩短。无人机通常采用的材料都是轻质量的碳纤维复合材料，其后期的维修、保养也较为简单便捷。由于无人机遥感技术是一种新型的技术，并且其搭载的影像处理设备相对较好，其数据处理的硬件配置要求相对较低，从而使得其数据的处理费用相比于普通的航拍飞机要减少许多。

2.4高分辨率、多角度的影像

无人机搭载的数码成像设备都是一些新型、高精度的设备，能够从多个方向进行摄影成像，例如从垂直角度、倾斜角度和水平角度等。无人机在进行测量时，能够在航拍地点从多个尺度与角度进行拍摄，解决了建筑物的遮挡问题，从而使得测量的精度更高，而传统的单一角度拍摄很难做到这一点。

3.无人机遥感技术在工程测绘中的应用

3.1测绘影像资料的获取

无人机遥感技术在进行测量测绘时，首先要选择合适的飞行平台，飞行平台要根据地形地貌的特点进行适当的选择。与传统的影像获取手段不同，无人机的飞行旋偏角大而像幅小，因此，在获取影像资料时，可以采用空中三角的测量技术，空中三角技术通过对拍摄进行纠正和修复，可以有效的防止拍摄中的漏洞。此外，无人机遥感技术在进行测绘影像资料的获取时，可通过采用曝光延迟拍摄补偿、转弯缓冲、飞行姿态控制等技术来实现。

3.2进行测绘数据的采集

无人机在进行测绘数据信息的采集时，主要是运用自动加手动技术相结合，通过二者的结合，将不合格的测绘数据和信息进行清除，提高信息的有效性和准确性。同时，根据测量的数据和结果，通过单一模型定向操作。无人机遥感技术在进行定向操作时，要针对航行的路线进行定向分析，通过数据分析来确定航线是否正常，是否发生了弯曲，从而对航线进行操作，确保航线的精确度。

3.3无人机拍摄数据的处理

跟传统的数据采集的方式不同，无人机对数据的处理在数码影像的排列上不上规则的，因为无人机的飞行角度问题，俯仰角和旋偏角较大，影像堆叠度对比增大，这就导致容易产生影像变形的问题。为了得到高质量的影像，无人机搭载的数码相机一般都是变焦镜头。为此，可先对变焦镜头进行标定，再对标定结果进行分析，寻找不同焦段上相机内参数及畸变参数与焦距之间的内在关系，从而得到变焦相机快速标定和畸变改正的方法，就能充分利用相机的变焦功能，从而提升无人机的工作效率。

3.4低空作业中无人机遥感技术的应用

在山体较高，无人机起降条件不稳定或云层较低，视线不好的情况下，使用无人机进行低空航拍遥感技术，不仅可以更快、更高效的获取影像资料，可以大大显现无人机遥感技术的优势。同时，进行低空无人机遥感测绘，可以广泛应用于城市建设、资源环境检测、应急事故救灾等工作。无人机遥感技术在低空作业中的应用越来越广泛和重要。比如当前研制成功的“无人飞艇低空航测系统”的应用，这种系统通过创新自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统，利用特殊设计的像片重叠关系和检校软件，有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。并通过利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法，大大减轻了成像系统的整体重量。与传统的信息采集技术相比，在自动化方面的要求上无人机的要求更高，无人飞艇低空航测技术利用专门的数据处理软件，大大提升了无人机的自动化水平，从而明显提高了影像处理的清晰度和分辨度。

4.结束语

随着时代的发展，传统的测量技术必将被新的测量技术所取代。因此，相关部门和工作人员要加强对无人机遥感技术的重视程度，并提高测绘工作的效率，充分发挥无人机遥感技术的积极作用。

参考文献：

[1]唐晏.基于无人机采集图像的植被识别方法研究[D].成都理工大学,2014.

[2]唐敏.序列无人机影像预处理与匹配中的几个关键问题研究[D].西南交通大学,2014.

[3]刘葛.基于Matrix软件系统正射影像图的研究[D].昆明理工大学,2014.

[4]卢晓攀.无人机低空摄影测量成图精度实证研究[D].中国矿业大学,2014.