无人机航测技术在基层测绘工作中的应用分析

谢晓路

摘要：随着我国经济发展逐渐提速，各地纷纷掀起了基础设施建设的热潮。基础设施涉及种类极多，应从全局角度出发，将每个环节落实到位。其中，基层测绘工作直接关系到建设施工全过程，只有利用好测绘技术，才能保障基础设施建设顺利进行。在数字技术、定位技术发展日益成熟的状况下，无人机航测已成为基层测绘工作中不可或缺的主要技术之一。因此介绍无人机航测技术基础知识及应用优势，对无人机航测技术在基层测绘中的应用进行了重点论述。

关键词：无人机航测技术；基层测绘工作；应用分析

中图分类号：P231文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0140-03

Analysis of the Application of UAV Aerial Survey Technology in Surveying and Mapping Work

XIE Xiaolu（Huating Natural Resources Bureau，Huating Gansu 744100）

Abstract： With the gradual acceleration of China’s economic development， infrastructure construction boom has been set off all over the country. There are many types of infrastructure， so we should put every link in place from an overall perspective. Among them， the basic surveying and mapping work is directly related to the whole process of construction， only by making good use of surveying and mapping technology can we ensure the smooth construction of infrastructure. With the development of digital technology and positioning technology becoming more and more mature， UAV aerial survey has become one of the indispensable main technologies in surveying and mapping work at grassroots level. This paper first introduces the basic knowledge and application advantages of UAV aerial survey technology， and then focuses on the application of UAV aerial survey technology in basic surveying and mapping.

Keywords： UAV aerial survey technology；surveying and mapping at the grass-roots level；application analysis

自然環境与地理状况是影响建设施工的重要因素，尤其在精细化建设理念的带动下，获取环境状况资料愈发依赖基层测绘工作的支持。基层测绘中的主要测绘对象是各类道路、城市建筑等。为保障测绘效果，主要采取无人机航测技术开展工作。这不仅可以获得精确的测绘结果，还极大缓解了人工测绘所产生的高额成本支出及安全风险。无人机航测技术有着诸多应用优势，可依据实际状况，将其应用到基层测绘工作中，加快我国基础设施建设速度。因此，有必要探究无人机航测技术及其在基层测绘工作中的具体应用，进一步优化基础设施建设工作。

1无人机航测技术概述

无人机是一种利用无线电遥控技术操控的飞行设备。通过在无人机上安装遥感设备、数码摄像机等，可实现远距离收集测绘资料。无人机具有机动灵活的优势，能够在不同环境下开展航测工作。由于外界环境较为多变，无人机需具备极强的环境适应能力。对此，应重点强化无人机航测设备质量，使其能够在多种恶劣环境下仍保持高灵敏度。另外，要强化无人机航测操作技术，真正发挥无人机的重要作用。随着科学技术的迅速发展，无人机投放到航测领域后取得了极为理想的使用效果，能够在绝大多数自然环境下开展航测工作，实现了技术上的突破。无人机航测技术主要有以下几方面的应用优势[1]。

1.1缩短工作周期

实践表明，只要日常维护保养落实到位，无人机完全能够胜任各项测绘工作。采用无人机航测技术后，工作周期明显缩短，基层测绘工作效率有了较为明显的提升。另外，无人机工作时会通过一些专业软件系统来优化航测技术，有利于保障工作顺利开展，极大地缩短了工作时间，取得了极为良好的应用效果[2]。

1.2测绘范围广

无人机飞行到一定高度后，即可按照既定要求开展各类高空作业，能够实施大角度的地面航测，获得较多可用资料[3]。另外，由于无人机自身体积较小，飞行较为灵活，还可应用到低空作业及小范围作业中，进一步强化了测绘精确度及航测图的层次感，便于工作人员进行多角度的数据分析。无人机在大范围内的航测中不仅能够在较短时间内完成工作，而且其测绘精准度也有着极强的保障，同时具有实时移动拍摄、实时数据传输、3D立体模拟等功能，是航测工作中不可或缺的设备之一。

1.3工作响应速度快

在基层测绘工作中，经常会遇到某些突发状况，如测绘设备处理效率较低，严重影响正常的测绘秩序。为应对这一情况，应提升测绘设备的响应速度，提高信息处理效率。无人机航测技术解决了以往人工测绘的诸多弊端，工作速度、信息传递时间均得到了优化，工作人员能够第一时间获取突发事件的基本状况。随着技术的进步，当前无人机航测技术已能够测绘2 100 km2范围内的信息，一旦出现较为紧急的突发事件，可以帮助工作人员加快处理速度。

2无人机航测技术在基层测绘工作中的应用分析

2.1无人机航测技术在基层测绘拍摄中的应用

基層测绘中往往会面临较为复杂的地理状况，如不能采取较为合适的应对策略，将会直接影响航测质量。地形较为复杂的区域不利于航拍设备顺利开展工作，起飞及降落均受到了较大限制，导致测绘拍摄过程进展缓慢。此外，如果在开展基层测绘工作过程中遇到云层较低的情况，也会降低航测效果，并且严重威胁航测驾驶员的安全。使用无人机开展航测，大大降低了外界环境所带来的影响，起飞及降落过程中不再受到地形限制。在使用无人机航测技术后，云层不再是制约航拍效果的因素。凭借其小巧的体积、易于操作的特点，即使将无人机放置在极为狭窄的空间内，也不会影响测绘工作。无人机没有配备驾驶人员，因此在安全方面有充足的保障。采用控制器系统进行全程操作，并且无须地面工作人员实时监控无人机飞行状态，即使无人机飞到极远的地方，仍然可以向无人机发送指令，完成测绘拍摄的目标。由此可见，在基层测绘中应用无人机，不仅保障了测绘人员的安全，还大大提升了测绘工作效率。

2.2无人机航测技术在封闭空间中的应用

在实际测绘工作中，经常会遇到某些较为封闭的环境。由于封闭环境下存在一定安全隐患，往往需要使用无人机航测技术进行勘察[4]。封闭环境中存在光线不足的情况，需要无人机增加光照设备，以配合摄像机共同开展工作。无人机搭载的诸多设备均有一定的抗干扰能力，即使封闭环境下存在某些危险因素，一般也不会对无人机产生严重影响。

2.3无人机航测技术在基层灾害中的应用

我国大部分基层存在不同程度的基础建设不足等情况。遭遇到较强的自然灾害侵袭时，这些基础设施往往无法抵御强烈冲击[5]。尤其在某些山区，山洪暴发、泥石流等灾害会造成极为严重的损失，甚至会严重威胁群众的生命安全。针对这一情况，可在自然灾害频发的地区使用无人机航测技术，及时勘察测量受灾地区的地形地貌，将获取的资料提供给救援人员，便于灾区开展的救援工作。

2.4无人机航测技术在低空航拍系统中的应用

在开展低空环境航空测绘时，一般也会用到无人机航测技术。由于此项测绘工作对航拍图像质量要求较高，因此无人机搭载的摄像机像素极高，能够满足低空环境航空测绘的需要。另外，在计算机技术的带动下，可以使用转换软件将无人机航测所获取到的资料进行转换，使资料得到了充分利用。这些软件极大提升了测绘数据的准确性，为后续应用奠定下了坚实基础。无人机航测技术的应用有利于各类地理信息采集及地理信息测绘等任务的开展，在我国很多数字化城市建设中都取得了极为理想的效果。

2.5无人机航测技术在土地管理中的应用

我国有着极为广阔的国土面积，但由于人口因素影响，人均土地面积并不突出。当前我国城市中土地资源极为紧缺，但在乡镇地区，土地资源并未得到充分利用，仍然存在较多闲置土地。针对这一状况，可使用无人机航测技术开展土地资源勘察工作，将土地资源盘活，缓解我国日益紧张的土地资源状况。国土部门也可依据无人机航测技术所获得的资料，建立动态化的土地资源监管系统，适时掌握土地资源变更情况，如矿产资源保护、耕地资源变化等，从而有效提高土地管理效率。

2.5.1农村土地确权管理。农村土地确权一直以来是一个较为棘手的现实问题。通过使用无人机航测技术，能够短时间内精确获取到每户的土地数量，便于依据相关政策开展后续工作。在山区进行土地确权时，因山区地形较为复杂，土地测量面临着较多困难，此时可使用无人机航测技术，针对实际地形状况，制定最合适的测量方案，以在极短时间内获取土地相关资料，为土地确权提供重要参考。无人机航测技术不需要工作人员实地开展勘测，有效保障了工作人员的安全，还节约了大量的测绘成本，具有诸多应用优势。

2.5.2强化土地执法效能。主要从以下3个方面进行阐述。

①土地管理动态监测。国土资源具有极强的开放性，某些不法分子为利用土地资源获取相关利益，擅自改变土地用途，严重威胁我国的耕地红线安全。为严厉打击此类违法现象，可使用无人机遥感监测系统实时查看土地使用状态，比对登记信息与实际使用之间是否存在差异。一旦发现违规使用土地问题，及时纠正并追究其法律责任。

②违法土地整改监测。在土地违法事件中，往往存在着某些利益因素。人们对此类法律问题不甚了解、监管力度不足、执法力量薄弱等情况，制约了土地违法治理效率。在治理违法建筑时，缺少与之相配套的设备。当前在确定违法土地面积时，往往会使用常规全站仪野外数据采集法制作效果图，不仅加大了作业量，还增加了取证成本。此时使用无人机航测技术，则会极大缩短调查时间，降低调查成本。

③耕地保护日常监测。我国耕地资源较为丰富，但存在着人均耕地面积较少的问题。只有坚持做好耕地保护工作，才能为我国经济社会健康发展提供有力保障。可使用无人机航测技术，对永久基本农田保护区实行长期动态监测。在此过程中，可将第一次航测所得数据作为基准，在后续航测中若发现数据有所变化，则应及时查看区域内是否存在违规使用土地的情况。

2.5.3地质灾害防控。地质灾害破坏力极强，严重威胁人们的生命财产安全。无人机能够获取灾区真实的图像资料，还可以联合无人遥感技术开展地质灾害预测及损失估算等工作，助力救灾顺利进行。在此过程中，可以使用无人机进行动态拍摄，在极短时间内获取大量影像资料，有利于实现灾情状况的动态监控。另外，无人机可以完成高精度的地形图测绘工作，绘制出发生地质灾害区域的地质状况、植被分布等内容，为救灾抢险提供必要参考。

①布设控点。在测量工程中，应依据区域内的地形特点对工程整体进行区分处理，发挥无人机航测技术的最佳性能。可采取定点测量技术，先明确各采集点之间的距离，然后按照区域大致面积等因素确定采集点数量。定点测量有着较多突出优势，因此在测量工程中应用极为广泛。定点测量实施前，要先按照工程区域内的地形特征将其划分为几部分，确保规划合理及定点严格。此技术解决了传统技术中无法避免地形因素影响的弊端，加之采用了清晰度极高的摄像头，能够采集到较为细微的地形情况。在确定采集点时，可以自主选择自动或者手动方式，提升了定点测量实施效率。由于恶劣天气会影响到无人机正常功能，应尽量避免在此类天气状况下开展测绘工作。

②整理数据。无人机在完成测绘任务后，工作人员应第一时间导出无人机所获取的数据资料，详细查看内容，找到具有参考价值的数据资料。为避免出现错误，工作人员要认真核实比例尺情况，按照布控设点时所确定的位置，明确待建项目的地理位置，制作项目坐标图。另外，为保障测绘工作万无一失，需要使用专业软件进一步核实数据资料，使数据和具体施工之间保持一致性，使坐标体系更为准确。

3无人机航测技术的不足之处及解决措施

3.1摄像头像素较低

无人机需要承担繁重的航测任务，为尽量减少工作过程中的风险因素，无人机的质量较轻、体积较小，无法承载质量较大的摄像器材。正是由于这一原因，无人机的成像效果无法与专业相机相比。加之无人机经常处于边飞行边航拍的状态，高速飞行必然会影响照片的清晰程度，甚至会导致照片模糊不清，无法看清具体拍摄内容。为更好地完成测绘任务，未来应加强技术研发力度，提高无人机成像效果，也可以探究增加无人机承载力的相关技术，便于无人机搭载质量更高的专业摄像机。

3.2风力影响较大

无人机自身质量较轻，不太适宜在大风天气下开展航測工作。如忽视了此项因素，盲目在风力较强的时段使用无人机，则极易导致无人机坠落损坏。即使无人机并没有被大风刮落，受到风的影响，无人机抖动较为频繁，也难以保障其成像效果，导致航拍图像失真，失去了使用价值。因此，应在使用无人机前密切关注天气变化情况。如气象预报显示当天风力较小，方可使用无人机进行航测；如气象预报显示当天风力较大，则应耐心等待气象条件转好，再开展具体的航测任务。综合考虑无人机质量及其性能，风力如不超过五级则对无人机的影响较小，可以投入工作。

4结语

我国基层建设正处于高速发展时期，为保障建设质量，应加强基层测绘工作的技术应用。无人机具有方便灵活等特点，可以显著提升测绘质量及效率，为后续规划、施工提供重要的参考资料。在今后的基层测绘工作中，应积极发挥无人机的各项作用，助力我国各项基层建设。

参考文献：

[1]杨书敏.无人机航测技术在基层测绘工作中的运用研究[J].信息记录材料，2020（2）：163-164.

[2]刘明.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].地矿测绘，2021（4）：142-143.

[3]赵帅华.无人机航测技术及其在地形测绘工作中的应用探讨[J].工程技术研究，2020（3）：41-42.

[4]潘莉.小型无人机航测技术在土地测绘中的应用[J].安徽农学通报，2021（13）：140-142.

[5]杜洪涛.无人机航测技术在基础测绘中的应用研究[J].地矿测绘，2021（2）：111-112.