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摘要:針對目前無人機(jī)在測繪工程應(yīng)用過程存在的問題，本文從實(shí)踐角度出發(fā)，分析無人機(jī)的應(yīng)用類型與優(yōu)勢，并提出測繪工程實(shí)踐控制的方法對策，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，只有與工程項(xiàng)目所處的環(huán)境條件進(jìn)行充分結(jié)合，才能將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用效果充分發(fā)揮。

關(guān)鍵詞:測繪工程;低空無人機(jī);測繪測量;遙感系統(tǒng)

0前言

無人機(jī)，作為降低測繪工作開展難度的關(guān)鍵技術(shù)，其在實(shí)際運(yùn)用過程易受環(huán)境復(fù)雜性與技術(shù)運(yùn)用類型優(yōu)勢不明確的影響，阻礙了技術(shù)水平的穩(wěn)步發(fā)揮。為此，測繪工程建設(shè)人員應(yīng)加大無人機(jī)應(yīng)用類型與優(yōu)勢的研究力度，即在明確適用方向與技術(shù)在測繪工程市場環(huán)境的價(jià)值基礎(chǔ)上，提升無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用的高效率與高穩(wěn)定性。這樣一來，測繪工程服務(wù)的各類工程項(xiàng)目，就能按照無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行建設(shè)方案調(diào)整，以規(guī)避可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定性問題與危害現(xiàn)象發(fā)生。

1無人機(jī)在測繪工程中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

當(dāng)前，測繪工程中的無人機(jī)技術(shù)是指，通過無人駕駛的飛機(jī)來解決野外測繪工作開展難度大的問題。此過程，無人機(jī)主要利用的是無線電設(shè)備來對飛行器內(nèi)部的自載程序進(jìn)行控制。從技術(shù)角度來看，無人機(jī)可劃分為:多旋翼無人飛行器、固定翼無人機(jī)以及傘翼無人機(jī)等。當(dāng)其作用于測繪工程，能夠通過直接獲取正射影像圖來提高野外測繪底圖工作的開展質(zhì)量［1］。然而，由于科技水平的不斷進(jìn)步，無人機(jī)所處的市場環(huán)境呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的需求，即無人機(jī)分類與種類較多，因此，不同的測繪工程環(huán)境適用的無人機(jī)類型也不同。為此，研究人員應(yīng)從當(dāng)前無人機(jī)在測繪工作開展市場環(huán)境的應(yīng)用情況出發(fā)，即在明確無人機(jī)類型以及在何種測繪工作中發(fā)揮出最大化工作的基礎(chǔ)上，來優(yōu)化測繪工程發(fā)展建設(shè)的科學(xué)技術(shù)環(huán)境。這樣一來，測繪服務(wù)的各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，就能在安全可靠的地形、水文以及施工現(xiàn)場環(huán)境下開展工作。

2測繪工程中無人機(jī)的應(yīng)用類型與優(yōu)勢

2．1無人機(jī)類型

2．1．1多旋翼無人飛行器

此類無人機(jī)，又被業(yè)內(nèi)人士稱為多旋翼直升機(jī)，其是由多種螺旋槳平均分布在機(jī)身周邊組成。就現(xiàn)階段的市場環(huán)境，可劃分為四旋翼、六旋翼以及八旋翼等。在功能方面，由于多旋翼無人飛行器能夠懸停，因此，主要用于懸停狀態(tài)下的圖片拍攝。

2．1．2固定翼無人機(jī)

從外形角度來看，固定翼無人機(jī)屬于微型機(jī)，在目前的市場環(huán)境可劃分為后螺旋槳型、圓盤形以及可拆卸型。在應(yīng)用過程中，無人機(jī)是將電池作為動力能源，其電動機(jī)的隱蔽性好與聲音較小，適用于裝載有高清攝像頭的航空攝影測繪工程［2］。

2．1．3傘翼無人機(jī)

作為以傘翼為升力面的固定翼航空器，傘翼是由纖維織物加工制作而成的傘狀柔性翼面，且處在機(jī)身上方。故而，傘翼無人機(jī)，屬于超輕小型的飛機(jī)類型，具有飛行高度低、速度慢以及體積小的特點(diǎn)，主要運(yùn)用于低空飛行的測繪工程，存在一定的局限性。

2．1．4無人直升機(jī)

在性能方面，無人直升機(jī)無需發(fā)射系統(tǒng)就能完成垂直起降與自由懸停等操作。這就使其能夠按照測繪工程飛行剖面的航路，來為測繪工作的開展提供技術(shù)與設(shè)備支持。

2．1．5無人飛艇

測繪工程中的無人飛艇，是利用比空氣還輕的氣體作為升力的航空器。但其與系留氣球不同，其本身自帶動力系統(tǒng)，能夠自主控制飛行的各項(xiàng)操作［3］。

2．2無人機(jī)優(yōu)勢

無人機(jī)技術(shù)的高效性，在處理和應(yīng)對緊急事件中能夠體現(xiàn)出其更大的檢測范圍，并且能夠快速地生成檢測區(qū)域清晰的圖像和各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以供相關(guān)部門進(jìn)行分析和做出相應(yīng)的對策。無人機(jī)的影像分辨率較之國內(nèi)還是國外的衛(wèi)星影像，都要高于它們，主要范圍就在0．1～0．5m。不同航空高度的無人機(jī)有一定的檢測范圍，可以應(yīng)對大范圍的高空檢測，可以對面積較小的地面范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，能夠得到精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。無人機(jī)進(jìn)行遙感檢測作業(yè)中，可以實(shí)施多架無人機(jī)配合工作，主要應(yīng)對大范圍上萬平方公里的監(jiān)測作業(yè)。相關(guān)工作人員可以將檢測到的結(jié)果通過光譜進(jìn)行分析，再獲得大范圍的檢測數(shù)據(jù)信息。這樣一來，工程建設(shè)者就可借鑒這些數(shù)據(jù)信息，通過與現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)的結(jié)合，來明確工程建設(shè)所面臨的問題。

3無人機(jī)在測繪工程中的應(yīng)用控制要點(diǎn)

3．1土石方測量

由于航測能夠計(jì)算出測繪工程所處環(huán)境的土石方量，因此，技術(shù)人員還應(yīng)在明確其應(yīng)用原理的情況下對其進(jìn)行控制。即在無人機(jī)飛行過程中，先確定一個(gè)飛行高度，即與地面保持固定距離。如此，技術(shù)人員就可掌握無人機(jī)的飛行高度軌跡，進(jìn)而得出高程值。最后，再利用PostFlightTerra3D軟件，來確定土石方量。

3．2無人飛艇低空航測系統(tǒng)

經(jīng)分析，與其他技術(shù)相比，無人機(jī)對自動化程度的要求較高，因此，技術(shù)人員應(yīng)借助現(xiàn)有科技成果來進(jìn)行實(shí)踐控制。如，將map－at/cs運(yùn)用于無人機(jī)的自動化控制工作，大幅提升了影響的處理能力。在此技術(shù)背景下，大比例尺測圖工作，不僅提升了高分辨率，還獲得了高清晰度的影響數(shù)據(jù)信息。具體來說，就是在無人機(jī)設(shè)備上配備具有自動檢校功能的特寬高清數(shù)碼相機(jī)。如此，就可在收集影像資料的過程中，利用軟件進(jìn)行檢校，并通過像片的重疊關(guān)系來控制測繪誤差。由此，飛艇低空航測系統(tǒng)的運(yùn)用，就大幅降低了成像系統(tǒng)的重量，在很大程度上滿足了無人機(jī)低空航測的高質(zhì)量需求［4］。

3．3無人機(jī)測繪遙感系統(tǒng)

現(xiàn)階段，無人機(jī)測繪工程測量遙感系統(tǒng)主要分三種型號即雙發(fā)型、倒桅尾以及垂直尾。該系統(tǒng)不僅配備了小型數(shù)碼相機(jī)，還能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)曝光攝影與自動盤旋的修正操作目標(biāo)。但從實(shí)踐角度來看，該系統(tǒng)技術(shù)主要運(yùn)用于資金消耗較少的農(nóng)村基建工程。這是因?yàn)椋m其造價(jià)成本低，但仍具備不可替代的高性能，如機(jī)動性與適應(yīng)性，是其在測繪工程中的運(yùn)用優(yōu)勢。在進(jìn)行征地測量的過程中，具體工作就是將集體所有的土地轉(zhuǎn)為國有土地。此工作內(nèi)容，存在土地糾紛頻發(fā)的問題。特別是坡度較大的土地征收，村民均認(rèn)為應(yīng)按照斜面進(jìn)行丈量，而相關(guān)管理部門規(guī)定，是以平面面積作為準(zhǔn)確面積。故而，技術(shù)人員應(yīng)采用無人機(jī)航測，即將正射影相圖勾繪技術(shù)充分利用起來，以降低因面積認(rèn)可度差異所帶來的糾紛與影響。

3．4低空無人機(jī)測繪遙感系統(tǒng)

作為能夠推動各個(gè)行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵，低空無人機(jī)飛行器航測遙感系統(tǒng)運(yùn)用具備較高的適用性。如，在應(yīng)用于測繪工作中，不僅解決了測繪技術(shù)運(yùn)用，還解決了復(fù)雜環(huán)境條件的負(fù)面影響。這是因?yàn)椋到y(tǒng)主干系統(tǒng)運(yùn)用具有獨(dú)特的創(chuàng)新性，為數(shù)字化城市建設(shè)提供了環(huán)境條件。具體的運(yùn)用領(lǐng)域涉及方方面面，如，新型城市規(guī)劃，能夠解決隔離性突發(fā)狀況，進(jìn)而加快城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步。從圖2中可以看出，無人機(jī)完全可以用于一些環(huán)境條件惡劣的測繪工程，如高山與道路等條件，無法為測繪工作提供必要的起降與云層環(huán)境空間。無人機(jī)，就可以其航拍效果作用于任何地形，以保證測繪工程獲取數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。如此，不僅提升了測量控制的效果，還能收集到完整與精確的高空影像。由此，作為一種高效的地形監(jiān)測技術(shù)，無人機(jī)遙感系統(tǒng)，能夠以動態(tài)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以獲得國土資源的實(shí)際數(shù)量、分布情況以及變化趨勢。此時(shí)，各類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)人員就可對其進(jìn)行借鑒與引導(dǎo)，進(jìn)而將土地資源充分利用起來［5］。

4結(jié)束語

綜上所述，無人機(jī)在測繪工程中的應(yīng)用技術(shù)水平控制，應(yīng)從無人飛艇低空航測系統(tǒng)、無人機(jī)測繪遙感系統(tǒng)以及低空無人機(jī)測繪測量遙感系統(tǒng)入手。如，將map－at/cs運(yùn)用于無人機(jī)的自動化控制工作，即在無人機(jī)設(shè)備上配備具有自動檢校功能的特寬高清數(shù)碼相機(jī)。如此，就可在收集影像資料的過程中，利用軟件進(jìn)行檢校，并通過像片的重疊關(guān)系來控制測繪誤差。應(yīng)采用無人機(jī)航測，即將正射影相圖勾繪技術(shù)充分利用起來，以降低因土地面積認(rèn)可度差異所帶來的糾紛問題。事實(shí)證明，只有這樣，才能使無人機(jī)測繪技術(shù)的運(yùn)用效果充分發(fā)揮出來，進(jìn)而提高測繪工程工作開展的質(zhì)量。故，研究人員應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果更多地作用于不同云層條件與起降環(huán)境的測繪工程建設(shè)，以推動當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn):

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［4］劉振宇．無人機(jī)遙感技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用淺析［J］．工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2016，64(16):181－182．

［5］姜麗麗，高天虹，白敏．無人機(jī)影像處理技術(shù)在大比例尺基礎(chǔ)測繪工程中的應(yīng)用研究［J］．測繪與空間地理信息，2013，36(7)::174－176．

作者:黃智偉 單位:福建永福電力設(shè)計(jì)股份有限公司