楊焱山，廖彩玉

（武漢縱橫天地空間信息技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430200 ）

無人機航測技術(shù)的應(yīng)用實踐及可行性分析

楊焱山，廖彩玉

（武漢縱橫天地空間信息技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430200 ）

近年來，基于傳統(tǒng)遙感航測技術(shù)基礎(chǔ)上的無人機航測技術(shù)，在我國得到了巨大的發(fā)展。無人機航測技術(shù)改進了常規(guī)航測技術(shù)的時效性不強和分辨率低等不足，優(yōu)化完善后擁有的生產(chǎn)周期短、作業(yè)成本低、機動靈活等特點，使得無人機航測技術(shù)能夠在最大程度上滿足我國現(xiàn)階段對航空遙感技術(shù)的需求。目前，無人機航測技術(shù)快速獲取高分辨率影像的特點已在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。為獲取比例合適的影像圖，無人航測技術(shù)成為了航測技術(shù)中的重要手段之一。

無人航測技術(shù)；應(yīng)用；可行性分析

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)等方面的快速發(fā)展，人們的生活生產(chǎn)方式都在日漸改變著我國的地貌特征。為著輔助加快許多建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，我國航空遙感技術(shù)在地理測繪等方面發(fā)揮了巨大的作用。而衛(wèi)星遙感技術(shù)作為傳統(tǒng)航測技術(shù)，因為局限的時效性和低分辨率等不利因素，已經(jīng)無法繼續(xù)良好適應(yīng)當(dāng)今快速發(fā)展的各方面建設(shè)需求。

在此形勢下，應(yīng)運而生的無人機航測技術(shù)則是傳統(tǒng)航測技術(shù)基礎(chǔ)上的優(yōu)化手段。當(dāng)前，無人機航測技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、國土監(jiān)察、污染源及擴散態(tài)勢檢測等多個方面。

1 無人機航測技術(shù)的簡單論述

無人航測技術(shù)（Aerial photogramemory technology of unmanned aerial vehicle），顧名思義，即通過對無人機的應(yīng)用，結(jié)合無線電遙控設(shè)備或機載計算機遠程控制飛行等系統(tǒng)及全自動化攝影測量、GPS自動定位等先進技術(shù)，實現(xiàn)航測遙感數(shù)據(jù)的快速獲取與同步處理。在此其中，航測的無人機飛行平臺系統(tǒng)構(gòu)成包含多個部分。不可或缺的當(dāng)然是飛行平臺、飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)，此外還應(yīng)有機載遙感設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、附設(shè)設(shè)備以及野外保障設(shè)備等。

無人機航測技術(shù)研發(fā)在常規(guī)航測技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況與現(xiàn)今各方面發(fā)展已經(jīng)在低空飛行測量方面取得了顯著的成績。無人機可以很容易實現(xiàn)超低空飛行。而常規(guī)航測技術(shù)中的衛(wèi)星光學(xué)遙感技術(shù)和普通航空攝影技術(shù)往往受限于云層的變化，會因其移動變化而直接影響到影像的獲取，但具有高機動性的無人機航測則很大程度上彌補了這一缺陷。

無人機研發(fā)秉著低能高效等多方面操作目的與設(shè)計理念，實現(xiàn)了機小低耗、成本低、操作簡單、系統(tǒng)保養(yǎng)和維修簡便、適應(yīng)性強及無需飛行駕駛員的安全操作。實際上，無人機不僅能夠在云層下進行飛行拍攝，還能在極大程度上實現(xiàn)通過適應(yīng)地形地貌的導(dǎo)航與攝像控制，而得到多角度與建筑面的景物影像，科學(xué)合理地構(gòu)建城市三維景觀模型。由于無人機實現(xiàn)了能夠更接近拍攝測量目標(biāo)的低空航測，因此在常規(guī)航測技術(shù)的成本與分辨率基礎(chǔ)上就很容易實現(xiàn)了低成本與高分辨率的影像獲取。

實際上，無人機航測技術(shù)不但是常規(guī)航測技術(shù)的優(yōu)化，在野外實測方面也有著很大的改進。無人機航測成本低、分辨率高，而且周期短，就可以使大量野外工作轉(zhuǎn)入室內(nèi)安全高效進行，很大程高度上減輕了操作人員的工作強度，并提高了航測作業(yè)的工作效率。

2 無人機航測技術(shù)的應(yīng)用實踐及可行性分析

（1）無人機航測技術(shù)的具體操作，無人機航測技術(shù)的應(yīng)用操作流程可以根據(jù)攝影作業(yè)（Photography Work）與數(shù)據(jù)處理（Data Processing）分為兩步進行。攝影作業(yè)就是常見的野外工作階段，從起降場的嚴格刪選，其后的飛行前常規(guī)檢查、飛行軌跡制作，最后還有返航降落等各個環(huán)節(jié)的嚴格飛行攝影操作。數(shù)據(jù)處理則主要是由計算機嚴密操作得以實現(xiàn)。分為檢查產(chǎn)品、空中三角測量、影像匹配生成DEM等重要環(huán)節(jié)。

（2）無人機航測技術(shù)的應(yīng)用實踐及可行性分析。隨著人們生活水平的逐步提高，對生活方式與環(huán)境等要求也隨之逐步提高。對建筑施工來說，項目施工管理工作往往能直接影響到建設(shè)成果質(zhì)量的高低。在如何實現(xiàn)工程建設(shè)的高水平方面，無人航測技術(shù)容易對施工現(xiàn)場的長期、定期大范圍航拍，結(jié)合對擁有高分辨率的遙感影像的數(shù)據(jù)處理與分析，實現(xiàn)了一種全新的工程建設(shè)管理技術(shù)。

結(jié)合操作流程及工作效果，對無人機航測在建筑施工上的管理應(yīng)用進行可行性分析，發(fā)現(xiàn)：①通過無人機航拍，能直接全面掌握施工的進行進度。②通過定期航拍的安全管理與監(jiān)測，能根據(jù)影像采取防患措施與搶險急救。③運用無人機機動靈活等特性進行大范圍監(jiān)測施工現(xiàn)場環(huán)境變化，監(jiān)督水保等措施的執(zhí)行情況。

顯然，無人機航測在建筑施工管理應(yīng)用方面應(yīng)用多樣化，因著其低成本工作，具有極強的應(yīng)用實踐性。除此之外，無人機航測技術(shù)的高精度、機動靈活等優(yōu)良特征更使得無人機航測在需要高精度與高分辨率等圖件和數(shù)據(jù)的土地整治項目中得到了廣泛的應(yīng)用。

在可行性研究階段，無人機航測技術(shù)的應(yīng)用能夠高效實現(xiàn)DLG、DOM等成果的獲取，并通過獲取的成果科學(xué)合理地構(gòu)建項目的三維立體模型，在很大程度上滿足土地決策者、土地管理者等對項目的了解認知，從而做出科學(xué)合理的決策與報告編制。其后的規(guī)劃設(shè)計階段則是通過對無人機航測成果的利用來精密規(guī)劃項目內(nèi)的重點工程，進行預(yù)算編制和工程布置圖等繪測工作。而這之后無人機就要通

過分階段性的利用拍攝項目影像，運用疊加分析法對其分析從而科學(xué)合理判斷和掌握工程進度。

在工程完成的最后，無人機航測技術(shù)還能通過對工程成果的航拍高精度提供全方位的圖文資料與影像數(shù)據(jù)，直觀準(zhǔn)確地分析竣工工程的最終成效?？梢?，無人機航測的使用檢測能夠科學(xué)合理地應(yīng)用到土地整治項目的各個階段，高效輔助整治工作的開展從而提高了工作效率并提高了項目工程單位施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

隨著時代各領(lǐng)域技術(shù)的交互發(fā)展，我國航測航拍技術(shù)已愈來愈趨向于科技化、智能化。目前被廣泛應(yīng)用的無人機航測技術(shù)因著其高精密度、機動靈活、成本低等優(yōu)勢獲得了大量好評。

總結(jié)說來，文章只是簡單介紹了無人機航測技術(shù)在建筑施工管理與土地整治項目上的應(yīng)用實踐，此外無人機航測技術(shù)在水力、電力勘測等方面都有著極大的研究應(yīng)用。隨著GPS定位技術(shù)的日臻成熟，無人機航測技術(shù)已逐步實現(xiàn)無地面控制點的控制優(yōu)化等特性，在數(shù)字地形模型構(gòu)建、及三維城市模型構(gòu)建等方面具有極大的應(yīng)用前景。

［1］祁曉明，柳艷.無人機航測技術(shù)輔助施工管理的應(yīng)用［J］.建材技術(shù)與應(yīng)用，2016，（2）.

［2］莊磊.無人機航測技術(shù)及其在土地整治項目中的應(yīng)用探討［J］.地球，2016，（2）.

［3］劉金婷，高何利.無人機航測技術(shù)在測繪中的應(yīng)用［J］.資源導(dǎo)刊，2016，（3）.

楊焱山（1979-），男，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：無人機大比例尺測圖和精密測量。