蔣振鵬

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛。尤其是在地形測量方面，通過定位系統(tǒng)和紅外攝影測量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了無人機的測量精度。本文將針對無人機測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用前景進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：無人機;地形測量;應(yīng)用前景

中圖分類號：P217;P231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

無人機測量技術(shù)是基于無人機技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、高精度攝像等高端技術(shù)而逐步發(fā)展起來的，能夠?qū)?fù)雜環(huán)境中的地形進(jìn)行測量，并將影像信息和數(shù)據(jù)信息回傳到指揮中心，為決策和判斷提供有效信息支持。最近幾年，無人機發(fā)展尤為迅速，由以前的軍用無人機到現(xiàn)在的普及化無人機，一方面可以給人們帶來極致的航拍享受，另一方面還能夠為一些公司帶來便捷的服務(wù)，比如測繪公司。以前的測量全部是靠人在地面上不斷移動，根據(jù)標(biāo)高以及各種尺寸測出地貌，自從有了無人機，可通過遙控控制即可測出復(fù)雜的地形，這為測量人員帶來極大的便利，在以往幾十天的測量工作量，現(xiàn)在幾天就可以完成，并且可以節(jié)省人力物力，而且還能增加測量的精度。

1 無人機測量技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 辨識度高

在地形測量中，無人機的拍攝功能是無人機測量的主要技術(shù)優(yōu)勢，能夠從多角度對測量地形進(jìn)行拍攝，有效解決了無人機拍攝的遮擋問題。此外，同構(gòu)紅外線技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓無人機在各種環(huán)境下進(jìn)行拍攝，通過數(shù)碼成像設(shè)備的應(yīng)用提高了攝影的分辨率。

1.2 靈活性強

隨著無人機制造技術(shù)的發(fā)展，能夠在各種條件下滿足機動靈活的需求，尤其在電力巡線以及安全防務(wù)中，無人機的靈活性減小了對環(huán)境的要求，能夠滿足各類惡劣環(huán)境中的地形測量工作;而且無人機向著小型化發(fā)展，活動的范圍也在不斷加大，這將促進(jìn)無人機在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.3 測量成本低

利用無人機測量技術(shù)，能夠有效獲取各類測量信息，達(dá)到所需的數(shù)據(jù)采集效果。同時，無人機的應(yīng)用能夠滿足各種地理條件和自然條件下的應(yīng)用，降低了人工成本;此外，無人機大多采用碳纖維復(fù)合材料制成，維護(hù)成本較低，因此，在各個領(lǐng)域地形測量中凸顯了成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。

1.4 有效的提高工作效率

通過無人機航測技術(shù)，首先是可以全面監(jiān)測地形的真實情況，同時可以提高工作效率，以前測量一塊復(fù)雜的地形必須耗費大量的人力物力，但是用無人機測量技術(shù)就可以用幾個人進(jìn)行簡單的操作就可以完成，雖然說后期圖像處理比較麻煩，但是整體來說，無人機的航測把測繪技術(shù)帶上一個新高度，至于面臨的一些測量和后期處理的問題，這就要無人機在硬件上進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)該把無人機技術(shù)和全自動測量儀技術(shù)相結(jié)合，這樣就能在航測上得到很好的進(jìn)展。

1.5 監(jiān)測結(jié)果更加直觀化

以前的測量只是通過不同的數(shù)據(jù)用圖形表現(xiàn)出地形的各種狀況，無人機的航測就相對于直觀，不光能測出各種地形數(shù)據(jù)，而且還能夠用真實的圖片表現(xiàn)出來，這樣大大增強工作人員對地形的分析能力。但是，在分析測量信息的過程中，工作人員必須仔細(xì)比對，不可在不懂得地方用自己的經(jīng)驗去判斷數(shù)據(jù)，這樣很容易造成分析錯誤，所以在航測的后期信息處理方面工作人員應(yīng)該多加注意。

2 無人機測量系統(tǒng)的構(gòu)成

無人機測量系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)主要包括監(jiān)控檢測設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)等;軟件系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程操控、數(shù)據(jù)采集分析處理技術(shù)、攝像檢查技術(shù)等。近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，無人機不但能夠?qū)崿F(xiàn)更加高清的實時狀態(tài)檢測，還能夠?qū)z影的偏差進(jìn)行有效補償，增加了數(shù)據(jù)分析功能，進(jìn)行自我調(diào)整，使無人機向著智能化發(fā)展。

3 無人機測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用前景

3.1 災(zāi)害評估中的應(yīng)用

無人機測量技術(shù)在抗災(zāi)救災(zāi)地形測量中發(fā)揮著重要作用。在汶川地震中，由于道路交通的損壞給災(zāi)區(qū)現(xiàn)場信息情況反饋帶來了較大的障礙。通過無人機影像測量技術(shù)，將災(zāi)區(qū)影像及時發(fā)揮到救災(zāi)指揮中心，為救災(zāi)指揮工作提供了有效的信息支持。

3.1.1 探索受災(zāi)具體位置

在突發(fā)性的災(zāi)害中，能夠及時獲取受災(zāi)地區(qū)的具體位置和各種災(zāi)害信息對抗災(zāi)和救災(zāi)具有重要意義。災(zāi)害發(fā)生地區(qū)的地理環(huán)境和自然環(huán)境大多比較復(fù)雜，無人機測量技術(shù)在此時將會大顯身手，能夠在各種云、雨天氣下執(zhí)行飛行任務(wù)，及時趕到災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場，通過測量和影像的拍攝向指揮中心回傳信息資料。

3.1.2 制定詳細(xì)飛行路徑

在無人機探索受災(zāi)具體位置前，需要確定災(zāi)害發(fā)生區(qū)域范圍，結(jié)合無人機基本性能確定無人機飛行路徑。無人機普遍的飛行高度在1 000 m以下的范圍內(nèi)，速度最高能夠達(dá)到150 km/h，結(jié)合災(zāi)區(qū)整體地形特點，對無人機飛行高度、飛行速度和路徑進(jìn)行設(shè)定后，就可以操控?zé)o人機執(zhí)行探索飛行任務(wù)。

3.1.3 無人機測量數(shù)據(jù)處理

無人機應(yīng)用與災(zāi)害評估測量中，能夠從多角度進(jìn)行攝影的獲取信息資料，其中包括受災(zāi)地區(qū)的坐標(biāo)、坡度面積等，通過提供三維立體模型幫助指揮中心對災(zāi)害作出判斷和決策。通過無人機對災(zāi)害測量的內(nèi)容準(zhǔn)確而且完整。

3.2 電力監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模也在不斷擴大，將無人機監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用與電力系統(tǒng)監(jiān)測中，不但能夠提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性和工作效率，還能夠降低電力系統(tǒng)監(jiān)測帶來的人力資源消耗。在利用無人機進(jìn)行電力巡線和系統(tǒng)損壞監(jiān)測時，主要用到無人機的紅外遙感掃描技術(shù)對電力系統(tǒng)圖像進(jìn)行信息采集，然后對采集到的圖像進(jìn)行向量化處理，通過仿真技術(shù)得到有效的電力系統(tǒng)監(jiān)測信息資料。

3.3 國土測量中的應(yīng)用

近年來，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，非法用地等行為也在不斷增加，對土地資源進(jìn)行測量分析，不但能夠準(zhǔn)確掌握我國國土情況，還能夠?qū)Ω鞣N土地使用的違法行為進(jìn)行監(jiān)察，從而確保我國土地資源安全。通過無人機的攝影測量技術(shù)，能夠在土地監(jiān)測區(qū)域內(nèi)拍攝高清的影像資料，將影像資料數(shù)據(jù)化之后，與原有的資料進(jìn)行比對，就能夠發(fā)現(xiàn)土地資源的變化情況，進(jìn)而確定違法土地使用的規(guī)模和具體位置，建立起數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計出非法用地面積，進(jìn)而實現(xiàn)對土地利用的動態(tài)執(zhí)法監(jiān)察。

3.4 數(shù)字城市中的應(yīng)用

數(shù)字化城市對于城市規(guī)劃具有重要作用。在數(shù)字城市建設(shè)中，無人機測量技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。無人機拍攝的覆蓋范圍較廣，平均每次應(yīng)用能夠覆蓋80 km2的范圍，加快了勘察效率;無人機的操控較為靈活，能夠測到高精度的地形圖，對小范圍的攝影測量尤為便捷;此外，通過無人機的定位系統(tǒng)的利用能夠?qū)Ω鞣N不利于勘察的地理條件下進(jìn)行攝影測量，從而提高了數(shù)字城市的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，加快了數(shù)字城市建設(shè)進(jìn)程。

3.5 安全防務(wù)中的應(yīng)用

目前，無人機技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安全防務(wù)中，通過無人機能夠在較為復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行偵查活動，通過影像信息資料的反饋，讓指揮中心了解對方人員數(shù)量、活動范圍和實時動態(tài)，以便能夠進(jìn)行有效的行動方案和策略，采取有針對性的防務(wù)行動，不但能夠提高防務(wù)工作效率，還能夠降低人員和財力的消耗，達(dá)到精確打擊的效果。

4 結(jié)束語

無人機在測量工作已經(jīng)是一項非常成熟的技術(shù)，利用好無人機的優(yōu)良特性，可以給工作帶來極大的好處甚至在某些工作能取得突破性進(jìn)展。由于無人機測量技術(shù)的不斷發(fā)展，地形測量水平也將不斷提升，應(yīng)用的范圍也將不斷拓展，將智能化技術(shù)和信息通信技術(shù)與無人機測量技術(shù)的融合，必然會推動無人機測量技術(shù)在更多領(lǐng)域中發(fā)揮更高的應(yīng)用價值。

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