邵亦睿

山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊 山東 濰坊 261021

1 無人機(jī)遙感技術(shù)概述

所謂的無人機(jī)遙感技術(shù)，是現(xiàn)代比較新型的技術(shù)手段之一，即可以通過無人機(jī)設(shè)備，直接遙控?zé)o人機(jī)的行駛，同時通過CPS、GIS等信息技術(shù)手段，對特定地方實(shí)施掃描，以便于獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。而相對于常規(guī)的地面測量方法而言，無人機(jī)遙感技術(shù)的使用具有許多優(yōu)點(diǎn)，首先，因?yàn)槠錁?gòu)造簡單，且尺寸相對小，而且操縱方式簡單，環(huán)境對其產(chǎn)生的干擾也不會很大，因此能夠在各種環(huán)境下獲取相對精確的數(shù)據(jù)。其次，在使用這種方法時，無須技術(shù)人員直接到事故現(xiàn)場進(jìn)行勘測，只需在遠(yuǎn)處對無人機(jī)設(shè)備實(shí)施操作，即可獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，從而提高了地面測量的穩(wěn)定性。再者，不論是在無人機(jī)的設(shè)計制造上，或是作業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)上，都無須投入過高[1]。最后，通過無人機(jī)航拍，能夠利用位置的變化，調(diào)整測量區(qū)域，位置越高，測量區(qū)域越大，但精度較差；位置越低，測量區(qū)域也較小，但精度較高，并利用二者的結(jié)合，使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)直接顯示出來，便于專業(yè)工作人員對情況的及時掌握。也正是因?yàn)樗瑫r具備了上述優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用于工程建設(shè)、地質(zhì)勘查等各項(xiàng)作業(yè)當(dāng)中。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 安全性和可靠性

隨著時代的發(fā)展，無人機(jī)的遙感技術(shù)也成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，利用遙感技術(shù)對無人機(jī)進(jìn)行控制，將多種技術(shù)，如影像、計算機(jī)等結(jié)合起來，可以避免傳統(tǒng)的手工測量帶來的不便，從而降低工作的繁重，同時也顯示出了整個測量過程的穩(wěn)定性。

2.2 效率高

無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程測量中的明顯優(yōu)點(diǎn)就是有很大的工作效率。社會市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展下城市建設(shè)管理水平日益提升，而某些突發(fā)、緊急狀況的產(chǎn)生也是在所難免的，當(dāng)產(chǎn)生了這種現(xiàn)象就會產(chǎn)生一定的社會危害或人員傷亡，因此可使用無人機(jī)或遙感技術(shù)來進(jìn)行檢測，以減少現(xiàn)場調(diào)查的時間，在最少的時間內(nèi)有效遏制事故的發(fā)生，降低城市建設(shè)下經(jīng)濟(jì)方面的損失或人員傷亡。此外，從測繪工程測量大方向出發(fā)，該項(xiàng)技術(shù)的有效運(yùn)用可以完成對一定區(qū)域內(nèi)地球表面的詳細(xì)勘查和測定，從而切實(shí)提升了復(fù)雜條件下工程測量的效率與質(zhì)量，為城市規(guī)劃、國土管理等相關(guān)工作提供重要依據(jù)，從而切實(shí)提升城市規(guī)劃建設(shè)中的總體管理水平，完成了數(shù)字化、智能化的大跨越[2]。

2.3 無人機(jī)遙感技術(shù)具有靈活性

測繪現(xiàn)場測量項(xiàng)目的實(shí)施離不開人才、裝備的支持，無人機(jī)遙感技術(shù)在遠(yuǎn)距離測量等領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢很強(qiáng)，可以降低人力成本，同時無人機(jī)本身重量很小，在使用環(huán)境中具備較好的靈活性，可以適應(yīng)小空間升降無要求區(qū)域的測量需求。此外，就無人機(jī)等遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用來說，從使用原理、運(yùn)行等都較為簡單，降低了相關(guān)單位在這方面的投入。

2.4 監(jiān)測尺度大

借助于無人機(jī)遙感技術(shù)，能夠監(jiān)控并檢測大區(qū)域外或者小區(qū)域內(nèi)的物體，也就是在測量范圍中此科技的檢測尺度更具有高度可控性，從而能夠使檢測的尺度范圍最大化地擴(kuò)大。同時，利用無人機(jī)遙感手段，探測范圍就能夠進(jìn)行三維的形態(tài)展示，這樣也有利于工作人員以更為直觀的視角對具體景物進(jìn)行觀察。

3 無人機(jī)遙感信息技術(shù)在國家測量工作中的應(yīng)用

3.1 在城市規(guī)劃中的廣泛應(yīng)用

由于中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，城市工程建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大。但部分城市規(guī)劃方法的合理性、科學(xué)性缺失，給中國城市規(guī)劃的有效發(fā)展造成了不同程度的限制。因?yàn)橐?guī)劃工作人員往往不能掌握當(dāng)時最新、最精確的觀測數(shù)據(jù)，從而使得規(guī)劃方案逐漸失去了可行性和有效性。因此，設(shè)計工作人員必須以更長遠(yuǎn)的目光重新審視城市規(guī)劃工作，并通過無人機(jī)等遙感技術(shù)采集所需要的各種數(shù)據(jù)，以進(jìn)行數(shù)字模型的建立和完善。在具體的項(xiàng)目中，工程設(shè)計技術(shù)人員通過巧用無人機(jī)遙感技術(shù)，迅速、準(zhǔn)確的獲取范圍內(nèi)的地形資料，通過多角度的計算，得到了高分辨率的圖形，使城市的地形模型更具實(shí)時性。而且，由于先進(jìn)信息技術(shù)的運(yùn)用，建筑設(shè)計和城市規(guī)劃工作者可以及時了解城市規(guī)劃現(xiàn)代化發(fā)展的具體進(jìn)程，通過無人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)評估設(shè)計措施的執(zhí)行情況[3]，利用無人機(jī)制作的多角度圖片科學(xué)評估設(shè)計的效果。如果通過無人駕駛的遙感技術(shù)的運(yùn)用發(fā)現(xiàn)城市規(guī)劃的要求與現(xiàn)實(shí)需要不相符合，管理人員應(yīng)該立即采取針對性的補(bǔ)救措施，促進(jìn)城市規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施優(yōu)質(zhì)有效。當(dāng)獲取城市規(guī)劃所需要的信息后，人員可按照項(xiàng)目要求，調(diào)節(jié)無人機(jī)或設(shè)備的拍攝角度、范圍和距離等，使航拍信息更加準(zhǔn)確和完整。

3.2 應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害測量

地理自然災(zāi)害檢測中無人機(jī)遙感信息技術(shù)的使用，達(dá)到了智能化數(shù)據(jù)處理信息。通過使用遙感測量技術(shù)快速獲取完整的精度最高的數(shù)字信息，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用中能夠通過科學(xué)確定無人機(jī)設(shè)備的行駛路徑，完成連貫的航拍作業(yè)，能夠根據(jù)檢測獲取的數(shù)字信息，設(shè)定空中飛行最佳路徑。在對自然災(zāi)害區(qū)域測量項(xiàng)目中，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠根據(jù)項(xiàng)目地理?xiàng)l件要求，完成拍攝補(bǔ)償、轉(zhuǎn)彎緩沖和延遲拍攝等動作，以保證獲取實(shí)時而精確的數(shù)字信息，并有效去除錯誤信息，在無人機(jī)輔助下能夠自行加載數(shù)據(jù)處理信息。在無人機(jī)遙感科技的使用中，對自然災(zāi)害區(qū)域進(jìn)行測量項(xiàng)目中，對高精細(xì)度也有了相應(yīng)的要求。救援工作中，通過遙感信息收集和獲取方法，無人機(jī)遙感技術(shù)發(fā)揮了巨大的功能。

3.3 獲取測繪所需的數(shù)據(jù)資料

當(dāng)利用無人機(jī)進(jìn)行測量時，在對統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集時必須嚴(yán)格遵循以下幾個流程進(jìn)行。首先在獲取的數(shù)據(jù)資料上，通常都會采取手動或者自動的方法，而且將二者相互融合，這樣使檢測的工作更為順利，同時對信息做出更加準(zhǔn)確的反映，從而更好的提升了統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息獲取的效率以及質(zhì)量。在相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息獲取之后，為了保證其質(zhì)量需要對其實(shí)施第二次監(jiān)測，通過對飛行的航線進(jìn)行重新分析來實(shí)現(xiàn)第二次的監(jiān)測，以便于更好的保證其航班運(yùn)行的準(zhǔn)確度和全面性。另外，還要在具體的數(shù)據(jù)采集處理中，積極提高無人駕駛飛行器的視頻清晰度，從而保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確度。在利用無人機(jī)技術(shù)對測量工作所需要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取時期，不僅僅要對統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測量，還應(yīng)運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對通過測量獲取的準(zhǔn)備數(shù)據(jù)信息加以分析，從而形成更加準(zhǔn)確地數(shù)據(jù)資料，以保證測量工作的品質(zhì)和效果。

3.4 無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪條件較差環(huán)境中的應(yīng)用

一般對于在低空地帶或是地質(zhì)條件比較差的地方，采用傳統(tǒng)的地面測量方法往往很難實(shí)施高效的檢測工作，而無人機(jī)飛行遙感技術(shù)的應(yīng)用則可以比較有效的克服上述問題。而且，由于無人機(jī)遙感技術(shù)往往有比較強(qiáng)的低空檢測能力，使得它可以對于地面測繪技術(shù)要求較為困難的區(qū)域?qū)嵤└咝У臋z測。因此通常在這種條件下，開展檢測工作時還需要從以下一些方面需要注意，由于在環(huán)境較差的地方測繪一般都較為困難，并且還必須實(shí)施低空檢測，所以在采用無人機(jī)飛行檢測工作時還必須要注意對無人機(jī)設(shè)備的維護(hù)管理等工作，以此來更好的保證檢測的品質(zhì)。其二，也正是在對無人機(jī)技術(shù)開展具體的運(yùn)用過程中，還針對其低空操作的遙感技術(shù)做出積極的提升，以保證在開展無人機(jī)遙感操作時能產(chǎn)生更敏銳的反應(yīng)力，并增強(qiáng)在其惡劣環(huán)境中的測繪性能，從而提高了低空攝影的整體性、準(zhǔn)確度[4]。

3.5 利用無人機(jī)遙感技術(shù)落實(shí)測繪作業(yè)

對于測量工作而言，它在實(shí)施的過程中會面臨各種的地理?xiàng)l件和地貌，對航空器的升空和下降來說是有相應(yīng)的條件制約的，而傳統(tǒng)化的測量措施而言，對數(shù)值的精確程度無法加以確定，因此測繪工作自身就無法有效的落實(shí)，而且對于這些地方來說，使用其它技術(shù)也是比較困難的。就無人機(jī)的遙感技術(shù)來說，該技術(shù)可以對上述難題做出高效的處理，測量項(xiàng)目的質(zhì)量將會有效的提高，同時確保測量結(jié)果的可靠性，在有突發(fā)狀況出現(xiàn)的時候可以對信息進(jìn)行及時的傳輸，保證相關(guān)工作者能夠及時的獲取信息，促進(jìn)測繪工作的有效落實(shí)。在整個測量現(xiàn)場的測量工作中，無人機(jī)遙感技術(shù)也為其提供了卓越的服務(wù)。現(xiàn)在，許多的低層無人機(jī)的測繪工作，需要經(jīng)過大量的研究和分析，才能夠解決當(dāng)前的問題，同時也能夠保障服務(wù)質(zhì)量，從而推動城市化、智能化、自動化，進(jìn)而推動我國的科技進(jìn)步。在低空飛行的時候，無人機(jī)的靈活性更強(qiáng)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也更高，安全性更好，成本也更低。因此，對我國而言，無人機(jī)的低空遙感技術(shù)在許多方面都有著廣泛的應(yīng)用，同時也為專業(yè)人員提供了大量的輔助服務(wù)。目前，許多學(xué)者都在對這一技術(shù)進(jìn)行深入的研究和分析，同時也在對這一技術(shù)的需求進(jìn)行深入的調(diào)研，以達(dá)到更好的效果。這是一種技術(shù)的發(fā)展和發(fā)展，它通過技術(shù)研發(fā)、培訓(xùn)和服務(wù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與專業(yè)的有機(jī)結(jié)合，推動了無人機(jī)遙感技術(shù)的快速發(fā)展。

3.6 礦山施工中的有效應(yīng)用

在對礦山環(huán)境進(jìn)行建設(shè)以及管理的時候，多數(shù)情況下都會對無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行有效的測繪工作實(shí)施，但是對于中國目前的高度城市化發(fā)展?fàn)顩r下，不但對工作強(qiáng)調(diào)了綠色化和環(huán)境化，同時需要對周邊環(huán)境進(jìn)行有效的控制以及整治，從而提高了礦山本身的生態(tài)建設(shè)效果，確保了其自身目標(biāo)的高效完成，并且通過無人機(jī)遙感技術(shù)還能夠通過人機(jī)同時搭載各種感應(yīng)器，收集多樣化的礦區(qū)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，比如雷達(dá)、真彩色甚至是多光譜等，并將數(shù)據(jù)到電腦上，再利用相應(yīng)的應(yīng)用軟件加以管理，從而能夠保證數(shù)據(jù)的真實(shí)程度和定量的有效數(shù)據(jù)分析，從而提高了信息自身的有效性，判斷現(xiàn)階段對礦山周邊環(huán)境的整治和修復(fù)狀況，從而合理評價了綠色礦山建設(shè)的成果[5]。

3.7 大比例尺中的測繪

在對地形空間較大的地方，如農(nóng)作物的生長點(diǎn)等大規(guī)模性地方的測量時，要求測量單位對范圍內(nèi)的地貌和影像的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。通過無人機(jī)遙感技術(shù)可以對各種場景中的地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，在短距離內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)整批范圍內(nèi)的地理信息和測繪項(xiàng)目的數(shù)據(jù)收集。在具體的測繪中，無人機(jī)必須按照確定的航行路線和技術(shù)條件進(jìn)行，以確保飛機(jī)的穩(wěn)定性和信息的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，按照工程師的具體要求加以調(diào)節(jié)，使之可以適應(yīng)駕駛要求和信息收集要求。通過專門的管理和信息處理系統(tǒng)，在地圖和導(dǎo)航的幫助下，對整個的航拍流程加以管理，使其完全符合要求。

4 無人機(jī)遙感方法在測繪工程計量中的重大進(jìn)步方向

4.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸，提升信號傳輸質(zhì)量

在測繪過程中，無人機(jī)遙感的人工智能技術(shù)可有效的改善信息傳遞效率。因此通過改善網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，就能夠更有效地改善工程測量的實(shí)際效果與質(zhì)量管理，這也是進(jìn)行工程技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化的最有效手段。不過，在信息技術(shù)的具體運(yùn)用實(shí)踐中，工程技術(shù)人員也應(yīng)充分發(fā)揮自身的科技能力，通過完善網(wǎng)上傳輸，智能的組織與信息采集系統(tǒng)，并根據(jù)工程測量現(xiàn)場的測繪成果制定具體的工程技術(shù)應(yīng)用措施。

4.2 提升測繪工程技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)能力

無人駕駛遙感技術(shù)在實(shí)際測量中的應(yīng)用，需要相關(guān)人員具有一定的技術(shù)水平，并能夠利用自己的專業(yè)知識來完成對無人機(jī)的測繪工作。因此，在運(yùn)用無人機(jī)遙感技術(shù)的過程中，需要對有關(guān)人員進(jìn)行訓(xùn)練，使其具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。為全面評價測繪工作對相關(guān)人員的職業(yè)訓(xùn)練效果，既要培養(yǎng)其技術(shù)水平和工作效率，接受一系列的模擬訓(xùn)練，并通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐來提升其專業(yè)能力，以達(dá)到有效地提高測繪技術(shù)人員的技能和專長的精確度，提高實(shí)際操作與控制的規(guī)范化，以提高工作的效率和工作質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化像控點(diǎn)測量流程

在工程技術(shù)測試操作中，為有效地使用無人機(jī)遙感信息技術(shù)，使所開展的像控點(diǎn)測量工作效率更高，這就需要工程設(shè)計部門的測試工作者，進(jìn)一步完善的像控點(diǎn)檢測程序。首先，應(yīng)該從無人機(jī)攝影區(qū)域開始，通過檢測攝影區(qū)域圖像的自由網(wǎng)效果，從而快速得到自由網(wǎng)的拼ICI。而以后在實(shí)際開展像控點(diǎn)檢測的工程項(xiàng)目中，利用其所測量范圍的地勢地形等特點(diǎn)，以便于進(jìn)一步保證像空點(diǎn)相片圖像的品質(zhì)。在收集與管理的圖像數(shù)據(jù)中，測量人員既不能任意刪減或更改原始的數(shù)據(jù)資料，更不得在無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定任何需要再加組合資料的指令，以最大限度地保存原始、真實(shí)的測量資料，從而便于日后對資料數(shù)據(jù)作出合理的處理。最后，由于在大型無人機(jī)攝影過程中將有大批的資料數(shù)據(jù)將存放到信息采集器內(nèi)，這就要求測量人員必須經(jīng)常地對數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的資料數(shù)據(jù)加以清理，從而確保了數(shù)據(jù)資料的安全、有序。

4.4 定期檢查有關(guān)儀器，提高儀器設(shè)備質(zhì)量

當(dāng)未來使用大型無人機(jī)遠(yuǎn)程遙感信息技術(shù)從事重大工程測繪計量作業(yè)檢查時，為進(jìn)一步提高大型無人機(jī)遠(yuǎn)程遙感技術(shù)使用水平，有關(guān)工程建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)做好對檢測設(shè)施的全面管理工作，以獲得最高、最優(yōu)的檢測品質(zhì)。同時測繪技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)定期審查有關(guān)設(shè)施，并負(fù)責(zé)調(diào)試設(shè)施特性。首先，在設(shè)備使用以前，檢測技術(shù)人員必須要依據(jù)嚴(yán)格的施工技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)施做全面檢測，只有經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量測試的設(shè)施方可進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場。然后按照實(shí)際施工測量作業(yè)檢查需要，對設(shè)施做出適當(dāng)?shù)募夹g(shù)性指標(biāo)調(diào)節(jié)調(diào)整。此外，有關(guān)工程建設(shè)單位還必須注重對起相應(yīng)的通訊設(shè)備、供電系統(tǒng)、地面無線電臺等相關(guān)設(shè)備的全面檢查和管理工作，以便于為施工測量裝置的順利工作，打下良好的科技前提基礎(chǔ)[6]。最后，在開展實(shí)際測量的作業(yè)過程中，同時也要做好對影片品質(zhì)的檢測工作，以防止影片發(fā)生重復(fù)、線路扭曲等問題，并檢測影像色彩和清晰率，這樣就能夠在相應(yīng)程度上提升無人機(jī)遙感科技的使用水準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的高速增長，在土地測繪的測量如礦井開發(fā)、城市規(guī)劃和突發(fā)事件管理等領(lǐng)域，無人機(jī)遙感技術(shù)使用也越來越普遍?？v觀無人機(jī)的實(shí)際使用現(xiàn)狀，無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展水平尚有較大的提升空間。所以，無人機(jī)研發(fā)工作者應(yīng)合理的控制無人機(jī)使用效率，以保證在測量工程測繪工作時，獲取較為精確的信息和圖像等數(shù)據(jù)，為工程測量效率的進(jìn)一步提升打下基礎(chǔ)。