工程测绘中无人机遥感测绘技术应用分析

吴真泉

摘要：无人机遥感测绘技术的日益成熟为工程测绘工作带来了新的可能性。在实际应用中，无人机遥感测绘技术可以显著提高工程测绘的工作效率和质量，确保采集到的数据准确性，进而提升工程测绘的专业水平和信息化程度。本文旨在从无人机遥感测绘技术的角度出发，对其技术原理与应用范围进行分析和介绍，并结合实际工作场景中的应用情况，探讨无人机遥感测绘技术对工程测绘领域的影响和助力。

关键词：无人机；遥感测绘技术；工程测绘；应用；分析

无人机遥感测绘技术将无人机技术、遥感技术、通信技术和GPS技术等多项新兴技术结合，能够在复杂环境中进行专业的测绘工作。随着无人机技术的迅速发展，无人机遥感测绘技术在工程测绘领域的应用越来越广泛，并逐渐成熟。它在数据采集、传输和处理方面为工程测绘领域带来了新的能量。因此，明确无人机遥感测绘技术在工程测绘领域的优势和应用要点，有利于后续对该技术在工程测绘领域应用的改进与创新，使其更好地服务于工程测绘工作。

一、 无人机遥感测绘技术及其优势

随着科技水平的不断提升，工程测绘领域应用的技术手段也在不断更新迭代。无人机技术的成熟促使着无人机遥感技术在各行业的生产工作和人们的日常生活中发挥着越来越多的作用。因此，充分了解无人机遥感测绘技术有利于更好地将其应用于生产生活中。

无人机遥感测绘技术是利用无人机遥感系统对目标对象进行影像资料的采集，为工程测绘工作提供基础数据。该技术主要涉及传感器、无人驾驶、通信和遥感技术等，将这些先进的技术结合起来完成对目标对象的数据采集。无人机遥感测绘技术系统由空中部分和地面部分组成。地面部分主要负责航线的规划、数据的接收等工作，空中部分则包括飞行平台、飞控系统、数据传输系统和测绘遥感系统等。空中部分的任务是收集数据并发送给地面，如图1所示。

相比传统的测绘技术，无人机遥感技术在工程测绘领域具有以下几点优势。首先，工作效率高。通过实际应用情况可以看出，无人机遥感测绘技术在数据采集效率上表现出极高的水平。无人机能够与目标对象和数据处理系统建立联系，在工程测绘工作中通过数据传输系统和网络直接将采集到的数据传输给数据接收处理系统，极大地提高了工作效率。其次，操作便捷。相较于传统的测绘技术，无人机更易于学习和操作，数据可以通过软件系统自动处理，降低了人工的学习成本。同时，无人机还具有设备自检功能，可以大大减少设备检测和故障处理的时间。此外，无人机还可以深入到环境条件较差的地区，帮助工作人员快速地进行数据采集，提高工作效率。第三，投入低、回报高。相对于传统测绘手段，无人机遥感技术观测效率高且成本低，可以与GPS技术相结合来充分提高工程测绘的工作效率。同时，无人机可以改进传统的工作形式，节约工作时间和人力成本，同时确保工作人员的人身安全。

图 1  无人机遥感测绘系统组成

二、无人机遥感测绘技术分析

（一）倾斜摄影测量原理

将多个航摄镜头安装在一个飞行平台上，使其按照预设的航线飞行，沿途采集垂直、前、后、左、右等多个角度的影像数据。通过这种方式收集到的影像信息更加完整和真实，这就是倾斜摄影测量的技术原理。在相机进行拍摄时，可以记录下当时的各项数据指标。在后期通过对这些数据进行分析处理，可以制作出非常真实的实景三维模型，从而直观地呈现出实景样貌和特征。倾斜摄影测量的原理如下图所示。

（二 技术路线

关于无人机遥感测绘技术倾斜摄影测量的技术路线如图 3 所示。

图 3无人机遥感测绘技术倾斜摄影测量的技术路线

（三） 影响无人机航测精度的因素

相较于传统的工程测绘手段，无人机遥感测绘技术的测量位置精度已经获得了显著的改善。然而，仍然存在一些因素会对成果位置精度产生影响。主要包括以下几个方面：

1. 像控点的设计布置：像控点是用于精确定位和校正影像的地面控制点，其布置的准确性和密度将直接影响位置精度。布置不当或数量不足都会导致测量误差的增加。

2. 影像数据的影像质量：影像质量包括分辨率、噪音、畸变等方面。影像质量越高，位置精度就越高。而影像质量较差会导致位置误差的增加。

3. 航片重叠度和航高：航片重叠度是指相邻航线之间的重叠区域的比例。重叠度越高，可以提供更多的信息用于图像匹配和测量，从而提高位置精度。航高的选择也会对位置精度产生影响，高度太低或太高都会导致位置误差的增加。

三、 无人机遥感测绘技术的应用范围

采用无人机遥感技术进行建筑工程施工平面图的绘制工作可以带来许多优势。在进行实地测绘之前，相关工作人员需要考虑工程需求、规范标准、外界环境因素和天气因素等多个条件，对无人机遥感技术测绘工作的航线、飞行参数等指标进行规划设计，并进行试飞来调整各项指标至合适状态。尽管无人机设备自身配备有有效的控制系统，但仍需要相关工作人员进行监控和控制，以确保无人机正常运转。 在工程测绘过程中，无人机遥感技术可以生成地物的矢量数据，从而保证位置信息的准确性。此外，无人机遥感测绘技术还可以生成精度极高的三维模型，通过数据处理系统对输入数据进行计算处理，为工程领域的后续工作提供强大的技术支持。以下为某地区生成的实景三维模型图示例（见图4）。 为何将无人机技术应用于低空作业呢？主要原因有两点：部分地区的自然环境复杂，人力难以到达，或者使用人工完成任务有较高的危险性；此外，部分山区由于空气流动性较强，高空作业会降低无人机的稳定性，而密集的云层也不利于无人机进行高空数据收集。因此，在这些情况下，可以利用无人机进行低空作业，通过设定适当的参数和飞行路线，让无人机在安全环境下以较为轻松的姿态完成工作任务。

图 4  某地区实景三维模型图

四、  无人机遥感测绘在工程测绘中的应用

对于某地露天煤矿的测区概述来说，大部分煤矿采用高台阶开采方式，边坡高度约在百米以内。整体地形复杂，变化多样，走向长度从几百米到几千米不等。然而，使用传统的工程测绘手段对露天矿区进行数据采集存在一定的安全隐患。在部分坡度较大的危险区域，测绘人员无法到达实地进行数据采集，导致部分数据丢失，影响后续方案的准确性。此外，传统测绘技术只能获得矿区部分坐标的测绘数据，缺乏全面、直观的实景信息，给矿区开采工作的规划设计带来不确定性。而矿山地形变化频繁，相对于传统测绘手段，无人机遥感技术具有低成本高效率的优势，可以进行多次反复测量。因此，为了应对露天矿区地形复杂多变的影响以及对后续矿区规划设计工作的重视，引入无人机遥感测绘技术可以在很大程度上改善目前面临的困境，并通过实际应用观察和分析无人机遥感测绘技术在露天矿区的应用情况。

五、结语

目前，无人机遥感测绘技术在工程测绘领域的应用已经非常广泛和成熟。它是工程测绘工作中的首选技术手段之一，因为它具有高效率、高准确度和成本低廉等优势，在工程测绘领域得到广泛好评。然而，与此同时，无人机遥感测绘技术在实际应用中仍存在一些亟待解决的问题。因此，需要相关工作单位加大研究力度，充分挖掘无人机遥感技术的应用优势，解决当前暴露出的应用问题，从而让无人机遥感测绘技术在未来为工程测绘提供更多帮助。

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