浅析无人机遥感技术在测绘工程中的应用
李松
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李松,. 浅析无人机遥感技术在测绘工程中的应用[J]. 测绘科学与技术,2021.10. DOI:10.12721/ccn.2021.157082.
摘要:
随着无人机系统的发展和传感器种类的增多,无人机遥感技术得到广泛应用。与传统人工野外探测相比,无人机遥感技术在实时性、安全性以及图像精度等方面有着较大的优势。因此,研究无人机遥感技术在测绘工程中的应用具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。
关键词: 无人机遥感技术测绘工程应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157082
基金资助:

1 无人机遥感技术概念

无人机(UAV)是利用遥控装置和控制系统进行飞行和工作的不载人式飞行器。无人机遥感技术的载体为无人机,通过搭载各种传感器,如可见光相机、热红外相机等,可以获取高分辨率遥感数据。无人机可以低空飞行,具有高机动性,进而可以多角度观测目标,能够快速获得目标地物连续、高分辨率的影像数据以及地形地貌、自然资源及环境条件等信息。与传统人工野外探测相比,无人机拥有先进的传感器,能够及时地捕捉到清晰的图片和影像,测绘精度更高,进而可以解译出更全面的信息。同时无人机运行成本低,无须耗费大量的人力物力、响应快、成本低、时效性强且应用范围广,能够获得实时信息。随着无人机遥感技术的发展,其在生态监测、灾害勘察、精准农业等领域应用范围迅速扩大,针对各类项目工程,无人机在这一领域的应用非常有必要。

2 应用优势

无人机技术应用在测绘工程测量环节,具有诸多优势。首先,无人机遥感技术的使用不易受环境的影响,可在一定程度上减少测量的影响因素,在扩大企业经济效益的基础上,不断提高监测质量;其次,测绘行业与先进技术结合,可以对重点区域进行实时监测,收集到最为真实的数据,同时通过灵活调整监测尺度,能够使信息更为直观、详细;再次,无机人遥感技术不仅能出色地收集各类数据,还可以将这些信息共享,为测绘工作带来帮助,在救援任务场景中能为救援工作争取时间,使救援计划更加高效,不断提高各类信息的处理速度;最后,基于遥感技术应用暴露出的一些不足,应将其与多种技术结合,优势互补,有效弥补技术缺陷,极大程度地发挥无人机遥感技术的应有效用,彰显其极强的兼容性。

3 无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用策略

3.1 在城市规划中的广泛应用

随着我国城市化进程加快,工程建设规模随之增大。部分城市规划方案的合理性、科学性不足,给城市的长效发展带来不同程度的阻碍。由于规划人员没有获得最新、最准确的测量数据,因此规划方案缺少可行性与长效性。为此,设计人员须以长远的眼光看待规划工作,借助无人机遥感技术收集所需的各类数据,做好数字模型的构建与完善。在实际的工作中,设计人员可以巧用无人机遥感技术,快速、全面地收集区域内的地理信息,从多角度测量数据,获取各种高分辨率的图像,使城市的地形模型具有实时性和直观性。此外,随着新技术的融入,设计与规划人员能够实时掌握城市现代化建设的实际进度,借助无人机传递的资料判断规划方案的落实程度,通过无人机拍摄的多角度视频科学判断规划的成效。若借助无人机遥感技术发现城市的建设与实际需求不相契合,管理人员可以马上实施针对性的弥补措施,使得城市建设与规划高质高效。在收集城市规划所需的数据时,技术人员可以根据工作需求,调整无人机等设备的拍摄角度、范围及路线等,使航拍数据更为精准和全面。

3.2 在海岸地形中的大力应用

海岸地形的测绘难度较大,凭借先进的理念,工作人员可以利用无人机遥感技术,清晰地完美展现海岸地形情况。在新时代下,无人机遥感技术开始在海岸资源的全面开发、各类管道的铺设与渔业等不同领域得到大力推广和应用。无人机可以实现低空飞行,有效收集一定范围内的地理信息,满足军事与基建等实际需求,通过海岸地形的实时测量,极大程度地促进经济发展,维护社会和谐。在实际操作中,技术人员需要重视前期准备工作,掌握不同时间海岸的潮汐情况,根据区域特点设计无人机的航线,使之具备可行性和科学性。值得一提的是,技术人员必须考虑天气的变化,切不可在降雨或大风等天气情况下操作无人机,这可以在一定程度上减少不可控因素对技术使用带来的各类影响,从而切实有效提高数据收集的准确度。在布设测量控制点时,技术人员需要从多角度考虑。对于单航带而言,若能够覆盖所需的测量范围,考虑使用 3 ~ 4 条基线,根据实际情况完成测量点的科学布设。若单航带不能完成测量区域的全面覆盖,技术人员应结合无人机实际的飞行密度来设计新的测量计划,使无人机遥感技术的应用彰显针对性与灵活性。完成科学的设计后,工作人员才能借助无人机遥感技术获得准确的数据和高分辨率的图像,完成海岸地形图的测量与绘制。

3.3 在矿山生态修复评估方面的应用

随着无人机技术的发展,其在矿山生态修复中的应用优势逐渐显现。矿山生态修复是整体的、系统的、长期发展的动态过程。项目的评估验收在矿山生态修复工程的全过程中同样具有重要地位。修复工程完成后,要对各项工程措施进行监测。在此项工作中应用无人机遥感技术可以保证工程建设质量,保证项目的最终建设成果符合最初矿山生态修复工程设计所制定的标准。吴挺利用无人机遥感技术获取数据周期短这一特点,对矿区修复的进度进行实时记录,通过对比不同时期的影像资料,详细掌握矿区各项工程进度以及植物生长情况等。刘家橘等利用无人机对矿区水文、气象、地质灾害等问题进行数据采集,经过数据处理和建立矿山三维模型,对矿山恢复情况进行调查并提出改进措施。在监测项目施工时,无人机遥感技术可以保证图像的精度和图像主体内容的针对性,使监测工作更加准确。同时,利用无人机遥感技术的动态监测功能也可以全面了解项目施工的整体情况。通过设计合理的工程实施监测方案,工作人员可以应用无人机获得真实、准确的数据资料,并根据获得的数据对工程施工的整体质量和效益进行评估。

3.4  在突发事件中的灵活应用

无人机遥感技术的应用极为灵活,彰显出极强的时效性,可以在第一时间内获取到一些突发事件的关键信息和重要数据,通过拍摄视频图像,协助制定解决方案。无人机遥感技术会将实项数据进行实时传递与共享,特别是在重大自然灾害发生时,可以为灾区救援与后续的重建等工作带来最有力的技术支持。例如,地震发生期间,工作人员需要收集震区的地面信息,而普通的遥感技术无法在第一时间掌握所需的信息,可能耽误救援时间,而使用无人机能够传送指定区域的地面情况,同时可进行实时监控。尽管无人机遥感技术与测绘工程测量环节的结合将不断提高工作效率,但技术人员仍需在使用中考虑无人机的升降性能和抗风性能,才能使其可以在各种环境下完成任务,扩大测量面积,为测绘工程的前行夯实基础,扩大经济效益。

结束语

综上所述,无人机遥感技术在测绘工程中的应用极具可行性,也具有操作简便、低成本和时效高等特点,特别是在城市规划、海岸地形及矿山测量中的应用,可以获得最为准确的数据,使测量资料更加全面,在测量环节具有至关重要的作用。在不断的实践中,无人机遥感技术推动了测绘技术的全面创新,能够实时掌握地理动态和相关信息,不仅极大程度地提高了测绘工作的效率与质量,还成为经济社会信息化的主要手段,切实有效地促进了测绘行业在新时期下的稳步前行。

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