测绘工程测绘中无人机遥感技术的运用研讨.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 66 测绘工程测绘中无人机遥感技术的运用研讨 杨 帆 丁 冬 淮安市国源勘测规划设计有限公司，江苏 淮安 223001 摘要：摘要：无人机遥感技术的应用，开启了地图测绘的崭新纪元，该系统不仅能高效采集制图资料，还能降低制图成本，提高制图工作的效率。从而确保了测量结果的精度。这篇论文的重点是对无人机在地质调查中的运用。希望能对实际勘察工作起到一定的指导作用，保证测绘工作的高效性，提高现场的协同合作效果，从而进一步提高了测绘的质量。关键词：关键词：测绘工程测绘；无人机遥感技术；科学运用 中图分类号：中图分类号：P237 0 引言 在实际应用中，如何提高测绘工程的精度，是保证建设项目成功实施的重要依据。当前，伴随着城镇化的发展，基础设施建设的数量急剧增加，在这一过程中，测绘工作变得日益突出。而在工程测绘中，无人机遥感技术是最关键的一项技术，它可以减少测绘工程的工作量和难度，从而可以快速地获得工程测绘数据信息，对工程项目的建设有着十分重要的指导意义。1 无人机遥感技术综述 无人机遥感技术是将远程探测设备与远程控制技术、边缘计算机技术和无线通信技术相融合，并对无人机进行了遥控。采集到的图像数据，可以进行图像的实时传输，并且可以对图像数据进行处理、建模和分析。也就是说，UAV 远程探测技术依靠的是更高级的 UAV 技术。远距离传感技术 GPS 和其他技术，使航天遥感信息的获取自动化，智能化，专业化。UAV 遥测技术主要由 UAV 资料处理、UAV 平台、GNSS 定位、数码传感器等组成。它的绘图工作原理为：根据具体的绘图需求和现实情况，由地面控制站选择适当的无人飞行器，利用所装的传感器和高清摄像机，将设定好的无人飞行器航迹；通过做好无人机姿态稳定控制、飞行轨迹控制和任务管理控制等，实现对地物的绘制。无人驾驶飞机以其高机动性，高速度，低成本等优势而被广泛应用，是一种比较理想的实用化技术。2 在测绘项目中应用无人机遥感技术的利弊 2.1 UAV 遥感技术优势 无人机遥感技术能在各个方面得到广泛的运用，其自身的优点是不可分割的，因此本文对无人机遥感技术的优点作了较为详尽的分析和论述，主要内容有。（1）监控效能：对于无人机而言，保证监控效能是最大的优点。如果发生了突发情况，如果有关部门不能及时有效地处理，将会产生很大的后果。与其它方法相比，无人机遥感技术在高效性方面有着十分显著的优势。如此一来，在突发状况下，无人机可以在最短的时间内，对突发状况进行快速的处置，极大的提高了应急处置的效率，也极大的提高了监控的效率。（2）融合性较强：不管是无人机，还是其他的常规制图方法，都不能保证一种方法的检测结果；而当监控对象时，局部的弱点就会暴露出来。将各种遥感方法有机地融合在一起，就可以实现它们的互相学习，从而确保它们的实际应用效果。此外，系统与系统间的交互作用可以有效地解决各种系统中所面临的各种问题，从而最大限度地发挥各个系统的优点。而且，无人机的高度集成化，可以让多个系统有机地结合在一起，极大地提高了它的实用性。（3）监测范围广：在无人机技术的进步下，这种监视技术已经不再局限于小区域，而是能够监视较大区域的情况，它的监控尺度可以进行尺度的调控，因而在工程测绘中起到了很大的作用。随着对无人机遥感技术的持续应用，该方法不但能够实现对观测距离的精确可控，还具备了一定的扩展性。通过这种方法，能够及时准确地反映出在目标区的实际情况，并将其以 3D 的方式直观地展现在人们的面前。2.2 无人机遥感技术的不足 尽管无人机具有重量轻的特点，但是在起飞过程中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 67 中，由于受到风场等环境的干扰，很容易发生不稳，造成图像质量下降。另外，由于常规的无人机高度依赖于各类通信设备，其各项动作都是由多个传感设备进行的。所以，若感应器的准确度不够，很容易被攻破，便得不到高准确度的讯息或影像，无法适应某些大型地物测绘的需要。3 无人机遥感技术在测绘工程测绘中的具体运用 在测绘项目中，利用无人机进行数据采集和图像采集是一种有效的方法。在相关数据的采集上，首先根据预定的飞行路线，精确地获得对应的坐标系；在地图绘制过程中，为了保证地图绘制工作的顺利进行，必须利用定位系统对无人机进行有效的管理，并保证地图绘制过程中的准确性。为了保证数据的完整与准确，必须利用二次检查，对所获得的测绘数据从数据的质量上进行检查，从而提高测绘工作的质量与效率。此外，在进行地图绘制时，还可以采用三维建模等技术，将无人机所采集到的影像进行绘制，图片的处理和不符合要求的资料的处理。在实践中，利用自调焦技术，可以得到更高的解析度。文章通过对一个矿山实际情况的分析，探讨了无人机遥感技术在矿山勘测中的应用。某矿是一个具有特殊地貌特征的矿场，它是一个山地平原，高达 1051.86 米、低达 800 米的山区，公路、交通状况很不好，有大量的树木、灌木，而且通讯不好。3.1 在工程测绘环境中的运用 在对采空区进行测绘时，根据采空区的形状、面积及地形状况，在已有的无人机航迹的前提下，按照从东边到西边的顺序，设置了 9 个航迹；其分辨率设置为 0.16 米，飞行高度 1100 米，图像控制指示器由 GPS 飞控系统进行实时控制。以矿井的测绘情况为依据，选取一处地形较为平缓的地点，利用石灰粉来设定像控标志点、圆圈等显眼的标记，以便于图像的辨识。根据本工程的实际条件，在测区内按 1:2000 的选取比值，平均布设 10 个像控标点。通常，在恶劣的地质条件下，采用普通的航拍方法是无法进行科学的处理的。采用无人机，具有体积轻、能在空中进行低高度飞行、不受限于起飞降落等特点，突破了常规空中勘测的局限，实现高精度航拍图像的快速采集，提高了测绘工作中的应急保障水平。3.2 在测绘数据获取方面的运用 总的来说，由于测量目标的不同，测量方法也有所不同。比如人工收集、自动加密组件。在人工收集上，利用计算机远程控制。相关工作人员根据相关采集需求，操作无人机，并通过无人机进行甄别，获取工程所需要的相关资料。在采集到相应的数据信息后，通过对其主动储存的数据进行加密，以保证其安全。想要得到里面的数据，必须要有进入的资格。比如：针对以上的矿山，当地测绘部门将建立 CORS 网络，并与项目实践进行了充分的联系，选择了 1985 国家高程基准，快眼 II 型无人机，进行了数据的收集和修正，并在其上装备了一台更高像素的佳能EOS5DS数字照相机，采用了无人机遥感技术，能够实现对绘制信息正射图像数据的切割。综上所述，在数据采集方面，无人机遥感技术在对工程实际条件进行了充分的考量之后，可以利用运用测绘技术、摄影技术、遥感技术等先进技术进行测绘，不仅可以获得完整的数据图像，还可以对区域网中的相关信息进行优化，从而可以有效地保障测绘信息的合理性和精度。然后再进行统一的数据格式的输出。3.3 在测绘数据处理方面的运用 由于无人机的尺寸比较小，其所携带的数字照相机在布线上会有一些杂乱，当无人机俯冲和转弯的过程中，很容易产生重叠现象。为此，在实际地图绘制过程中，需要适时地调节摄像机的参数与焦距，并对其进行科学、合理的操控，改变图形的成像效果，从而防止影像的畸变，保证影像数据的准确性，提高无人机的作业效率。例如：因为以上工程所测定的地区有较多的植物，所以在实际的测图中，可以通过对实测数据进行过滤来消除对观测数据中的点云的影响。利用点云转换成栅格数据后，通过 IidarModel 滤波后，再将其与 Raster 算法融合，最终获得了成图地区的地面形状。3.4 在低空作业、特殊目标获取方面的运用 近几年来，无人机在制图工程中得到了越来越多的使用，尤其是在一些较低高度的区域。在当前航拍自动化水平不断提升的背景下，相应的资料处理系统不仅能够提升航拍系统的自动化水平，而且能够增强航拍系统的操作性能，从而为航拍系统的进一步发展提供技术支持，从而更好的完成图片的采集与摄影。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 68 例如：在本工程中，最重要的就是进行了更大规模的测绘工作。在此基础上，研制一套可实现超宽角度、高精度的联合超宽角度低空域观测资料摄像系统，并利用相应的测试软件对其进行二次验证，以减少由于观测资料的力学变化而带来的测量误差。同时，创新地采用基于边界的摄像机位姿和角的高精度测绘方式，大幅提高了整个成像系统的质量，并实现了三轴云台的科学替代。此外，对于特定的对象，利用无人机进行的遥感观测，可以获得更为精确的数据，定位更加准确，既可以达到检测目标，又可以大大节约资源和人力。4 遥感技术应用注意事项 为了保证测绘数据的正确性，在使用遥感技术的同时，需要技术人员对数据进行实时校核。科技工作者在获得影像数据之后，应该立即确认所获得的数据信息，如此才能避免在计算时出现错误。另外，也不能一味地使用过去的计算方法，否则会对最后的计算结果产生很大的影响。为了防止施工过程中造成的不必要的损失，有关技术人员可以采用各种手段，如试验法，再次确认施工过程中的数据，以保证施工过程中的施工质量。在飞行作业中，必须精确掌握高精度的非地面操纵，确保地目标精确位置。为了确保高海拔摄影条件下的摄影效果，工程师们在进行航空摄影作业前，首先要对其进行精确的测绘，以确保所产生之数据正确性。技术人员也要做到对成像过程进行实时监控，在对影像进行解读后，利用数据挖掘技术、科学的方法，对数据和影像进行再处理；在此基础上，为以后的项目施工提供有效的数据支持。5 测绘工程测绘中无人机遥感技术应用的控制措施 5.1 优化网络传输功能 在无人机遥感技术在测绘工程中的实际运用中，最主要的改善途径就是对无人机通信网络的传输质量进行优化，从技术运用的影响和测绘的质量的控制两个方面入手，不断提升通信网络的传输质量。在具体的技术应用中，在对无人机的网络传输质量进行优化时，测绘工作人员以及相应的技术支持人员应当不断地对无人机的信号接收装置进行优化，并对无人机技术的应用计划做出适当的调整，确保在合适的天气状况下，使用无人机进行地图绘制。此外，在安装 UAV讯号设备时，也可以选择较高的位处作为优先位置；因此，可以显著提高信号的传送品质，避免因传送品质问题，对测绘工作产生影响。5.2 提升专业人员素质 在实际的测绘工作中，无人机遥感技术的专业化程度很高，要求有关工作人员与现场指挥协同，科学有效地控制无人机的运行。无人机遥感技术作业人员的业务水平对观测结果的精度有很大的影响。因此，加强作业人员的业务素质，对于提升 UAV 遥感技术在测绘领域的运用水平，有着十分重大的意义。在对员工进行培训的时候，要想持续地提高无人机操作员的整体素质和技术水平，测绘单位的管理者应该在自己的部门中，定期地对其进行相关的技能培训。并在条件许可的时候，进行对应的仿真培训，保证了测绘工作的高效性，提高了现场的协同合作效果，从而进一步提高了测绘的质量。5.3 落实设备硬件维护工作 在测绘工作中，UAV 遥感技术能否真正地用于测绘工作，很大程度上取决于 UAV 上各种硬件的操作和工作情况。无人机飞行时，其自身的基础特性，如无人机装备、智能终端和接收机等，都会极大地影响到无人机的观测精度。所以，在进行特定的测绘工作前，测绘工作者必须重视对相应的硬件装置进行维修工作。在对无人飞行器装备进行维护时，应从多个方面入手，如：叶轮维护、清洁维护和固定机构的检测。在对无人机设备硬件进行维修时，可以对无人机信号接收装置进行信号强度测试、传输通畅性测试和维护等，在对无人机中的智能终端处理设备进行维修时，相关技术支持人员可以采用删除处理软件中的冗余文件、升级存储卡和升级 GPU 等方法来对其进行基本硬件的维修，不断提高无人机的基本应用性能，确保测绘工作质量。6 结语 总而言之，将无人机遥感技术应用于工程测绘，具有显著的应用价值，相关部门应对其内容和特征进行全面的了解，在充分理解该技术使用优势与劣势的基础上，根据具体情况，正确使用无人机遥感技术。把这一技术运用到测绘项目的具体工作中，能够在图中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 69 像数据的获取、数据信息的采集与处理、突发事件的处理等领域中得到有效的科学运用。参考文献 1张红改,梁大飞.无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用思考J.居舍,2021(1):77-779.2郭海峰.无人机遥感技术在测绘工程测绘中的应用J.门窗,2020(3):246-247.3闫峰.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用J.明日,2021(08):1-3.4犹华俊.测绘工程测绘中无人机遥感技术的运用J.工程技术研究,2020,5(2):42-43.5杨光.无人机遥感技术在测绘工程测绘中的应用J.江西建材,2020(1):44-46.作者简介：作者简介：杨帆（1983），男，汉族，江苏淮安人，淮安市国源勘测规划设计有限公司，本科，工程师，研究方向为工程测量。丁冬（1986），男，汉族，江苏宿迁人，本科，工程师，研究方向为土地测绘。