龍海林

（貴州中水建設(shè)管理股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550001）

測(cè)繪是地質(zhì)勘查中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近些年隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，測(cè)繪工程水準(zhǔn)得到有效的發(fā)展，特別是無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，使測(cè)繪工程效率、科學(xué)程度邁向新的高度。其主要組成部分是航空測(cè)量技術(shù)設(shè)備，將通信定位系統(tǒng)安裝在小型無(wú)人飛行器上，以此完成測(cè)繪工作，獲取相應(yīng)的測(cè)繪數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)不僅節(jié)省人力資源，且測(cè)繪效率高、測(cè)繪精準(zhǔn)度也比較高，尤其是在地形測(cè)繪中，其作用是無(wú)可替代的。我國(guó)測(cè)繪工程的不斷更新發(fā)展，使其對(duì)測(cè)繪準(zhǔn)確度、精確度要求越來(lái)越高，普通的人力已經(jīng)無(wú)法完成這項(xiàng)工作，以無(wú)人機(jī)平臺(tái)為基礎(chǔ)，將航空測(cè)量技術(shù)融入其中，已經(jīng)成為現(xiàn)階段甚至未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)地形測(cè)繪的主要手段，無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中能夠發(fā)揮其機(jī)動(dòng)性好、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，高效獲取大量的地形信息數(shù)據(jù)和相關(guān)圖文信息，其在地形測(cè)繪中有巨大的應(yīng)用價(jià)值[1]。

1 我國(guó)現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)，也被叫作無(wú)人機(jī)技術(shù)，其主要是以無(wú)人機(jī)平臺(tái)為基礎(chǔ)，搭載相應(yīng)地測(cè)量設(shè)備，通過(guò)無(wú)線(xiàn)設(shè)備控制無(wú)人機(jī)，以此獲取精確數(shù)據(jù)信息的技術(shù)手段。目前無(wú)人機(jī)平臺(tái)國(guó)內(nèi)國(guó)外有很多品類(lèi)，不同性?xún)r(jià)比和不同用途的無(wú)人機(jī)，其穩(wěn)定性和適應(yīng)程度都不盡相同，根據(jù)相關(guān)研究報(bào)告，有些專(zhuān)家認(rèn)為大疆無(wú)人機(jī)技術(shù)可充分滿(mǎn)足地形測(cè)繪的無(wú)人機(jī)平臺(tái)需求。此外就是高精度的數(shù)據(jù)傳感設(shè)備，當(dāng)前一般采用全球定位系統(tǒng)（GPS）和測(cè)繪數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)共同組成，但目前隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)投入全球化使用，也有相當(dāng)無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)已經(jīng)使用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，作為主要的定位載體。無(wú)人機(jī)搭載高精度數(shù)據(jù)傳感設(shè)備就組成了一套完整的無(wú)人機(jī)遙感體系，同時(shí)再借助發(fā)達(dá)的信息通訊技術(shù)和信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)，就會(huì)大大提高地形測(cè)繪的精準(zhǔn)度，同時(shí)還有效提高地形測(cè)繪的效率。當(dāng)然無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)不僅僅是針對(duì)地形測(cè)繪工程，其在很多行業(yè)都是成體系被應(yīng)用[2]。

2 我國(guó)現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)存在的問(wèn)題

雖說(shuō)當(dāng)前我國(guó)無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)不錯(cuò)，但是仍然存在些許問(wèn)題，特別是無(wú)人機(jī)平臺(tái)飛行狀態(tài)下的穩(wěn)定姿態(tài)保持。無(wú)人機(jī)平臺(tái)因?yàn)槠渲圃旎静捎酶呖萍疾牧?，重量很輕，使得其機(jī)體重量偏輕，當(dāng)其飛行到足夠高度后，受到高空風(fēng)力影響，其飛行姿態(tài)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，難以穩(wěn)定保持，這樣就會(huì)導(dǎo)致其拍攝的影像和圖片資料信息不清晰。此外在數(shù)據(jù)傳感控制方面，其控制精度還需不斷提高，但受限于我國(guó)無(wú)人機(jī)飛控技術(shù)水平，無(wú)人機(jī)傳感器控制精度不太高，以至于影響到測(cè)繪工作的正常進(jìn)行，同時(shí)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)精確度也會(huì)造成影響，更不適于大比例尺的相關(guān)測(cè)繪工作，此外無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)對(duì)通訊技術(shù)的依賴(lài)程度非常高，相關(guān)測(cè)繪人員需要傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，很大程度依賴(lài)于通信技術(shù)，這使黑客可以肆意侵入其中，對(duì)無(wú)人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行干擾，嚴(yán)重影響無(wú)人機(jī)的安全飛行[3]。

3 無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前航空測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地形測(cè)繪中，據(jù)此相關(guān)測(cè)繪人員應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高地形測(cè)繪精準(zhǔn)度。

3.1 高分辨率+360°全景影像測(cè)量應(yīng)用

當(dāng)前在售的無(wú)人機(jī)平臺(tái)內(nèi)，基本上都配備有高分辨率的數(shù)碼影像設(shè)備，這樣就會(huì)使地形測(cè)繪環(huán)節(jié)，可獲得高清晰度、高質(zhì)量的圖片資料和影像資料。同時(shí)其搭載在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，可實(shí)現(xiàn)全方位立體式拍攝，同時(shí)其還可以懸停在某個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)拍攝，解決傳統(tǒng)地形測(cè)繪的人力資源問(wèn)題。

3.2 無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性高

無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)其機(jī)動(dòng)性非常高，且靈活程度也比較高，其對(duì)起飛和降落的場(chǎng)地要求不高，同時(shí)相關(guān)測(cè)量設(shè)備也不會(huì)影響到無(wú)人機(jī)的正常飛行。無(wú)人機(jī)前期準(zhǔn)備工作不需要太長(zhǎng)時(shí)間，因此其所需成本也較少，且操作非常簡(jiǎn)單、便捷，這些優(yōu)點(diǎn)是的無(wú)人機(jī)受到地形測(cè)繪領(lǐng)域的重視，無(wú)人機(jī)航空測(cè)量只需設(shè)定飛行路線(xiàn)，剩下的工作就會(huì)交給無(wú)人機(jī)。這樣不僅能提高地形測(cè)繪的精準(zhǔn)度和數(shù)據(jù)傳輸效率，還能有效提高地形測(cè)繪的工作效率[4]。

3.3 數(shù)據(jù)處理分析所需費(fèi)用較低

數(shù)據(jù)處理分析所需費(fèi)用較低也是無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)，相較于有人駕駛飛機(jī)所需費(fèi)用，無(wú)人機(jī)所需費(fèi)用僅是有人駕駛飛機(jī)的20%，此外無(wú)人機(jī)操控相關(guān)證件考取也比較簡(jiǎn)便，而對(duì)應(yīng)地有人駕駛飛機(jī)的證件考取則是非常困難的，因此無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了地形測(cè)繪的精準(zhǔn)度，而且還可以有效節(jié)省成本、節(jié)省培訓(xùn)人員時(shí)間等，使用價(jià)值非常巨大。另外無(wú)人機(jī)的材料結(jié)構(gòu)，基本上是高技術(shù)含量材料，非常便于維修和養(yǎng)護(hù)，同時(shí)無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載方面具有非常好的兼容性，使得相關(guān)設(shè)備間不存在相互干擾的問(wèn)題。

3.4 兼容性強(qiáng)

采用單一的航空測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪工作，無(wú)法有效保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，因此要確保無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)的各種場(chǎng)合，同時(shí)各技術(shù)間可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同作用，以此彌補(bǔ)單一航空測(cè)量技術(shù)的劣勢(shì)，保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，使無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)兼容性大大增加，能高效、快捷地完成相關(guān)地形測(cè)繪工作[5]。

4 無(wú)人機(jī)的相關(guān)應(yīng)用策略

4.1 無(wú)人機(jī)像控點(diǎn)布設(shè)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用策略

在使用無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)繪過(guò)程中，第一步就是要進(jìn)行像控點(diǎn)的科學(xué)合理布設(shè)，其主要有兩實(shí)施部分組成：布設(shè)區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)和布設(shè)像片控制點(diǎn)。布設(shè)區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)環(huán)節(jié)中，航空拍攝的路徑選擇需要以平高點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行確認(rèn)，使用四基準(zhǔn)線(xiàn)進(jìn)行劃分，將兩條航線(xiàn)分別劃分在旁向航線(xiàn)跨度位置，六條航線(xiàn)設(shè)置在地形較為崎嶇地形部位，對(duì)于不規(guī)則地形特征，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行航線(xiàn)補(bǔ)充和調(diào)整。布設(shè)相片控制點(diǎn)操作需要借助全球定位系統(tǒng)（GPS）控制節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其設(shè)置級(jí)別為D和E，代表測(cè)繪監(jiān)測(cè)點(diǎn)和起始點(diǎn)。再具體的測(cè)繪過(guò)程中，可充分利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法（PTK）控制體系再輔以接受系統(tǒng)和控制手薄，完成對(duì)控制節(jié)點(diǎn)的測(cè)繪，確保測(cè)繪工作能夠順利進(jìn)行，將其優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。同時(shí)以跨域資源共享（CORS）網(wǎng)路為前提，對(duì)PTK流動(dòng)站點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，確保無(wú)人機(jī)和控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行高質(zhì)量信息傳輸[6]。

4.2 無(wú)人機(jī)空中三角測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用策略

在對(duì)像控測(cè)量流動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，主要采用重整三腳架進(jìn)行觀測(cè)，其主要包括以下幾點(diǎn)，例如空中加密三角測(cè)量環(huán)節(jié)、加密點(diǎn)測(cè)量環(huán)節(jié)等。其中空中加密三角測(cè)量環(huán)節(jié)的主要技術(shù)原理為通過(guò)設(shè)置將需測(cè)繪目標(biāo)空地進(jìn)行突出顯示，然后將標(biāo)識(shí)距離進(jìn)行嚴(yán)格控制，在進(jìn)行測(cè)繪過(guò)程中，若是有山谷、河道等地形分布，需要在航線(xiàn)控制階段就考慮，然后科學(xué)地調(diào)整高度差值，避免出現(xiàn)測(cè)量誤差情況；若是測(cè)繪地形中有類(lèi)似于平整地形向大坡度地形過(guò)渡時(shí)，應(yīng)在空中三角加密點(diǎn)設(shè)置時(shí)增加點(diǎn)位，確保測(cè)繪的精準(zhǔn)度，一般情況下，都是增設(shè)兩個(gè)點(diǎn)位[7]。

4.3 無(wú)人機(jī)補(bǔ)測(cè)技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用策略

使用無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)繪時(shí)，對(duì)測(cè)量盲點(diǎn)必須要足夠的了解和認(rèn)識(shí)，全面評(píng)估和考慮待測(cè)地形區(qū)域內(nèi)大致地形狀況，同時(shí)對(duì)待測(cè)地形區(qū)域范圍要明確，并依據(jù)待測(cè)地形范圍，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的測(cè)量路徑和布置準(zhǔn)備，此外對(duì)于測(cè)量盲點(diǎn)，若將獲取到的無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)與原有相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有遺漏情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次補(bǔ)測(cè)，確保測(cè)繪工作不存在遺漏現(xiàn)象。在使用無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證測(cè)繪的完整性和連貫性，若發(fā)現(xiàn)有不連貫、遺漏情況時(shí)，必須第一時(shí)間根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，使測(cè)繪質(zhì)量和工作效率不斷提高，若出現(xiàn)特殊情況，也可借助人工方式進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，以此保障補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)的完善。此外若是測(cè)量過(guò)程中誤差問(wèn)題嚴(yán)重，應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)地二次補(bǔ)測(cè)，以解決和控制誤差問(wèn)題出現(xiàn)概率，同時(shí)測(cè)繪工作人員也應(yīng)當(dāng)不斷完善各種測(cè)量技術(shù)手段，對(duì)操作模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，以此推進(jìn)無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)不斷提升，保證地形測(cè)繪效率更高、精準(zhǔn)度更高[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展加快，測(cè)繪行業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)也借助科學(xué)技術(shù)發(fā)展的東風(fēng)逐步提升，特別是無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)，近些年來(lái)其發(fā)展勢(shì)頭非常良好，在不斷提高我國(guó)地形測(cè)繪精準(zhǔn)度的同時(shí)，還使測(cè)繪工作質(zhì)量和工作效率不斷提高，從而為后續(xù)地形測(cè)繪發(fā)展提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以此推進(jìn)地形測(cè)繪的可持續(xù)發(fā)展。