虚拟测量在无人机测绘成果中的应用

彭磊

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摘要：随着科技的进步，无人机遥感技术作为获取数据的新型手段，以其机动灵活、精准度高和高效智能化的优点，不断的被应用到实际地理环境测绘工作中。

本文主要论述了无人机遥感技术对资源的保护和利用，阐述了测绘中存在的问题。

关键词：无人机；测绘测量；应用

一、无人机遥感技术的概括

无人机是一种可控制、能携带的航空器。无人机与遥感技术相结合简称无人机遥感。它利用先进的飞行器技术，具有自动智能化、快速获取资源环境的空间遥感信息，用彩色、红外等技术拍摄地貌影像数据，并对数据信息加工处理。汇集了GPS差分定位、遥感、通讯、计算机软件处理技术的新型应用技术，其应用领域范围广且测绘成果精准，服务于国土规划、城市建设等各个行业领域。

二、无人机遥感监测的特点

（一）快速、高效

突发事件发生后，无人机可以立即响应，并对测区进行全面监测。

（二）直观、全面

利用无人机遥感影像技术，生成高分辨率图像，可以直观的辨别污染源，生成分布图，为环境监测提供真实的依据。

（三）周期性强

以GIS及遥感系统集成，搭建测量应用，保障服务的综合性和周期性。

（四）大尺度、宏观性

无人机可以实现不同航高、大区域的飞行，实现低空间小范围的精确监测的同时，还可以进行高空间、大面积监测。并可以多架次，反复对测区进行监测。

（五）处理速度快、成本低

无人机获取影像数据，成本相当于利用卫星获取影像数据，但却拥有航空影像获取的优势，并在影像获取后，采用高性能的处理技术，可对数据进行预处理及后处理，生成高程数据。数据处理速度快，数据获取成本低。

三、无人机在测绘测量中的应用

无人机遥感技术不断发展，无人机航空摄影测量系统应用于例尺地形图、地质灾害等领域，为航空摄影测量提供了有力的补充。

3.1无人机测绘测量遥感在突发事件处理中的应用

突发事件中，运用常规测绘方法制作地形图，无法达到理想效果。在2008年汶川地震救灾中，由于震灾区是在山区，且环境较为恶劣，天气比较多变，多以阴雨天为主，利用卫星遥感系统或载人航空遥感系统，无法及时获取灾区的实时地面影像，不便于进行及时救灾。而无人机的航空遥感系统则可以避免以上情况，迅速进入灾区，对震后的灾情调查、地质滑坡及泥石流等实施动态监测，并对汶川的道路损害及房屋坍塌情况进行有效地评估，为后续的灾区重建工作等方面提供了更有力的帮助。无人机测绘测量在突发事件中取得了出乎意料的成功。

3.2测绘无人机在特殊目标获取方面的应用

①无人机遥感获取特殊目标主要应用军事测绘中。2014年9月24日某单位在制作1：10000大比例尺地形图时，针对特殊目标清真寺需要获取该地区影像资料数据，而该目标较小，如果通过其它航拍影像或卫星影像很难获取精准的影像资料。因此，利用无人机遥感对该地区及特殊目标进行获取，所获得的影像精度高，并且特殊目标位置准确，对大比例尺图幅的快速制作有很大的帮助，大大节省了人力、物力。②布设控制点。通过小中型无人机测绘测量获取的特殊目标影像没有坐标文件，需人工布设控制点。在该地区布置控制点时，主要是以基准点为基础，在航摄区域1公里的范围内布设控制点120个，四周分别布控一个点位，区域边缘尽量多布设点位，中间可适当减少进行布控，其中将误差范围外的点位剔除，并保留30个点作为检校点。通过内业处理结果显示达到精度要求。

3.3进行数据的采集工作

根据无人机数据采集相关的影像资料，信息处理主要是手动与自动相结合。能够有效剔除不合格信息，获取准确的信息，根据测量成果进行模型定向的操作，如果使用这种技术无法进行定向，这样就需要对在进行航行的过程中机体是否发生诸如航线弯曲等进行观察分析，确定导致的影响信息收集准确性的原因。

3.4进行数据的处理工作

①在矿山测量中，无人机技术快速发展是经济发展的有力支撑，大大提高工作效率。近年来很多企业追求矿山开发的深度和广度，所以对于矿山开采进行信息监管十分的重要，这种测量工作对保护周边的环境也是必不可少的。②加强对于矿山整体的整治。矿山的开采时会影响到周边的自然生态环境，采用低空飞行的技术能够有效的解决这一类的难题，快速的获取大量需要进行测量区域的一些具体的数据，为矿山区域的环境保护作出贡献。

四、对于矿山资源的保护以及利用

4.1无人机飞行姿态和传感器的控制需提高

由于传统的无人机受到一些技术要求的限制，是不能搭载一些精度比较高的传感器。这对相关测量工作开展是有很大影响的，使用这种设备是不能获取一些高精度的形象或者说不能达到大比尺地形的测量图的绘制要求。所以说，对于新的测绘要求来说，需要研发相关的适合无人机搭载的一种传感器。此外，对无人机进行操控，使无人机按照设定进行测量，满足相关的技术要求。

4.2起降以及抗风性能需提高

进行测绘的领域主要是在一些地形、自然环境比较恶劣的山地丛林地区，所以相关的无人机的起降性能应该比较好，避免小型无人机的飞行高度比较低，受风力的影响比较大等因素对测量结果的准确性产生影响。一般情况来看，提高无人机抗风性能的最佳途径就是增加无人机的自身重量，如果进行无人机的设计时过多的追求无人机的重量就会导致现场的起降环境不能达标。

五、无人机测绘测量中存在的问题

在现代测绘测量中，无人机遥感测量是获取空间数据的重要手段。它具有机动灵活、续航时间长、成本低、影像实时传输等优点，已成为卫星遥感测绘的有力补充。然而，要使无人机遥感成为测绘测量主要手段，还需解决一些关键性的技术问题。

5.1改善起降技术和提高抗风性能有待进一步研究

在测绘领域的应用中，处理一些突发性事件时，工作的环境大多是山区及高原地区。对于需要滑道和滑降的大型无人机来说，则无法找到合适的起降环境。在无法满足无人机起降的环境下，如果使用大型无人机进行测绘测量，对无人机的损坏程度会有所增加；如果使用小、中型无人机，飞行的高度较低，在空进行无人机飞行会受风向和风速的影响，而无法进行低空拍摄作业，或拍摄的遥感影像无法到达精度要求。一般情况下，只有增加飞机的自身重量才能提高无人机的抗风性能，在这种情况下，则无法满足现实起降要求，而且，利用小中型无人机所获取的遥感影像没有航摄坐标，大大降低了影像的精度，只能采取人工布点进行控制，2014年9月24日，某单位在获取特殊目标时就是采用的这种方法获取遥感影像的。这就增加了影像获取的周期，因此，如何解决测绘无人机的起降技术和抗风性能，是目前测绘无人机关键的技术之一。

5.2无人机的传感器设计和飞行姿态的控制需进一步提高

传统的无人机受体积和重量的影响，无法装载高精度的传感器，如进行测绘测量航摄任务，则无法获取高精度的遥感影像，达不到大比尺地形图测量的要求，因此需设计并研发一种适合小、轻型无人机搭载的传感器，并充分利用它的有限载荷进行测绘测量遥感，提供高精度的遥感影像；其次，在利用无人机进行测绘测量工作时，怎样才能使其按照预先设定的航摄点、摄影比例尺、重迭度等参数进行飞行控制，使飞行中获取的航摄影像在重叠度、精度、比例尺等方面达到测绘测量要求，还有待进一步的提高。

六、结束语

无人机遥感技术是大力推进测绘科技自主创新、切实提高测绘保障服务能力的重要举措，它将十分有利于有关部门及时掌握所需动态地理信息，促进创新测绘服务模式，积极推动国民经济社会信息化，从而保障经济社会健康快速地发展。

参考文献：

[1]施涛,杜博.基于无人机遥感平台的城市变化检测技术研究[J],科技创新导报,2012（08）.

[2]张涵.无人机在测绘工程中应用技术的分析[J].硅谷,2014,(16):127-128.