无人机遥感测绘在工程测绘领域的应用研究

文／杜冰 六安市住房发展中心 安徽六安 237000

引言：

无人机遥感测绘技术是一种结合了无人机技术和遥感测绘技术的复合式技术，其在实际应用中将结合两种技术的优势条件，发挥二者的优势作用，大大提高测绘效率。工程测绘在建造行业中是重要的工作内容，其测绘结果对后期的建造工作具有指导意义。将无人机遥感测绘技术应用于工程测绘领域中，是工程测绘领域寻求新发展，同时也是建造行业提高建造水平的技术支持，对建造行业的整体发展都具有重要的作用。

1、无人机遥感测绘和工程测绘的概述

经济发展为技术研发工作提供了充足稳定的资金支持，我国对科学技术方面的投入呈现逐年增长趋势，在国家、社会和科研人员的支持下，我国各项科学技术研发工作火热开展，其中无人机遥感测绘技术是将传统的无人机技术和遥感技术有机结合在一起，在工程测绘领域中的应用，以满足工程测绘工作的具体需求，从更广的范围，以更高的效率开展测绘工作。以下将分别对无人机遥感测绘和工程测绘进行简要概述，在明确基础概念的基础上，开展后文的分析和论述，以概念为首，引入全文对核心论题的探讨。

1.1 无人机遥感测绘概述

无人机用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术。 换言之，即是“遥远的感知”，按传感器搭载平台划分，包括航天遥感、航空遥感、地面遥感。其使用领域有自然灾害，如国家和地方灾情监测、预警、评估、应急救助指挥体系，民用领域等。无人机遥感测绘主要是通过借助飞行仪器以及遥感仪器，实现远距离、全方面获取我国国土资源信息、地理特征以及地震灾害等空间遥感信息，并且还能借助后台信息系统对获取到的相关数据进行进一步处理，从复杂的数据中筛选、整合与实际作业相关的数据信息，以满足工作的具体需求。换言之，无人机遥感测绘是一种侦查、获取、收集、整合和处理信息的系统，能在较短的时间内完成地理信息测绘和整合空间信息，完成信息获取到信息应用全过程与信息相关的工作。

同时，随着各项技术和高科技产品的开发和应用，以及相关学者数据调查研究分析可知，无人机遥感测绘凭借其高效性和经济性的优势，逐渐成为各国所研究的中心课题，并且逐渐成为一种最具理想效果和应用价值的遥感测绘技术。并且随着相关技术的不断进步，无人机遥感测绘技术将在未来成为最主要的航空遥感测绘技术，对推动我国工程测绘技术的优化和工程行业的发展具有重要的作用。

简而言之，无人机遥感测绘技术是工程测绘领域未来应用的大趋势，将以技术推动工程测绘领域在未来取得长足进展。随着无人机技术、遥感测绘技术的进步，综合了二者技术优势的无人机遥感测绘技术也将以基础技术为依托，其技术水平和测绘效率将逐步提高。

1.2 工程测绘的概述

工程测绘是建筑施工过程中重要的工作内容，主要就即将开展建造工作区域的自然环境和地理信息进行航空测绘，收集该地区相关的自然信息，对辅助后期开展建筑设计、建造工作具有全局指导意义，直接以数据为参照，为建筑设计团队提供可行性指导意见。

传统的工程测绘主要是以人工测绘为主要方式，在过去建筑行业的发展中，由于建造需求相对较小，人工测绘基本可以满足建筑行业发展的基本需求；但是，随着城市化进程的加快，各项建筑建造事业纷纷开展，社会对建筑行业的需求量在当前阶段达到市场需求的顶峰，传统的人工测绘方式需要大量的时间，测绘效率较低，同时又需要支出大量的人工成本和测绘成本，目前已无法满足工程测绘的基本需求。

2、无人机遥感测绘在工程测绘中的重要作用

无人机遥感测绘是一种以技术手段为依托的测绘方式，其相较于传统的人工工程测绘方式，具有高效、便捷、全面、经济的优势，能大大提高工程测绘的效率和水平，满足工程测绘工作的实际需求，在最短的时间内获取地理信息数据资料，为建筑设计和建造工作提供明确、全面的数据依据。从现代化无人机遥感测绘技术与传统人工测绘技术之间的对比中可知，无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用具有重要的作用，不仅能大大提高工程测绘的效率和水平，甚至对整个建筑行业的发展都具有重要的作用。

2.1 增强数据信息的准确性

获取地理信息数据是开展工程测绘工作的主要目的，其获取信息的目的是为建筑设计以及分析建筑建造可行性提供具体的数据参考，数据信息的准确性与否将直接决定建筑设计水平和建造质量，对建筑系列工程具有前期指导意义。无人机遥感测绘技术是以无人机为载体，通过联合卫星定位、数码传感技术，共同服务于工程测绘，以高新技术的应用，全面提高数据信息收集的效率和数据质量。

相较于人工工程测绘，无人机遥感技术以高效的数据信息收集系统，能对被勘测地的相关信息进行全面的收集，防止后期数据应用阶段因数据信息不全面而导致各类问题的发生，增强数据信息的全面性，以保障数据信息应用的准确性和有效性。

同时，随着无人机技术的进步，以无人机为载体开展的测绘工作水平也相继提高，尤其是在复杂地区开展的测绘工作中，无人机以其体积小、易操作、易携带的优点，被广泛应用于工程测绘工作中，并通过与后台系统进行关联，及时将获取到的数据信息传送至后台系统，系统则对相关数据信息进行处理，留存数据信息，防止数据丢失以及处理误差，大大提高了测绘过程中信息的安全性和准确性。

2.2 提高工程测绘效率和水平

工程测绘工作是建筑设计、建造工作中不可缺少的环节，对建筑行业的发展具有全局指导意义。无人机遥感测绘技术在工程测绘工作中的应用，将在最短的时间内获取到相关数据信息，提高测绘效率，并通过高空测绘，对被侦查地的地理信息资料和地理地貌进行全面测绘，提高信息的全面性和质量，以高水平的测绘方式，满足工程测绘的基本需求。无人机遥感测绘技术以统一的程序为基础，开展测绘工作，相较于传统的人工测绘方式，无人机遥感测绘技术以程序为依托，能减少因人工操作不当而导致的数据信息错误的问题，大大提高了数据信息的准确性；同时，无人机能取代人工测绘，在恶劣的气候条件下开展测绘工作，减少工作过程中的人员伤亡，大大增强了工程测绘工作的安全性和稳定性，能为建筑团队提供稳定的数据支持。

2.3 降低工程测绘的成本支出

无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用，将取代传统的载人航空勘测方式，能在恶劣的气候条件下完成无人机测绘工作。相较于载人航空勘测方式，无人机遥感测绘成本更低，主要将系统与无人机仪器进行数据连接，建立数据信息实时传送机制即可，其仪器成本支出更低；同时，载人航空测绘易受到恶劣天气条件的影响，无法保障飞行员基本的人身安全，测绘工作则受到天气条件的影响，无法进行时刻测绘作业，受到外界条件的影响较大，无法保证基本的测绘稳定性。无人机遥感测绘技术则以体积小、机动性强的无人机为载体，受到外界环境的影响较小，能跳出环境因素的限制和时间的限制，减少测绘作业的时间成本，对于企业而言，时间就是金钱，尤其是在投标的过程中，能在最短的时间内完成投标计划书，将大大增强企业竞标过程中的竞争力，直接与企业的经济效益相关。

2.4 提高信息处理效率

从系统设置上而言，无人机遥感测绘技术并不是一个单一的技术，而是一个可进行外部扩展的多接口的技术，能与其他相关系统进行连接。首先，无人机遥感技术能以直接的方式对被测绘地区开展测绘工作，收集相关信息，且通过高空测绘和电磁波信息收集，在较短的时间内完成该地区的测绘工作，以其极强的分辨力，抓住测绘中的信息重点，尤其是与建筑建造工作直接相关的重要信息内容，并对其进行数据标注，以为相关人员开展信息应用工作提供明确的数据信息支持。其次，无人机遥感技术的应用并不是以单一的无人机为依托，其还涉及众多信息系统，通过增加对外接口的方式，实现无人机系统与后台系统的全面对接，提升信息传递、分析和处理的效率。在无人机系统完成信息获取作业之后，能在同一时间借助后台信息系统完成数据分析和整合工作，大大提高信息处理的效率。

3、无人机遥感测绘应用的现状

从我国无人机技术和低空遥感技术的发展趋势而言，该类技术的发展水平逐渐提高，并最终表现于应用阶段，其应用水平得到很大程度的提高，在相关行业中的应用推动该行业的有序发展。

从我国国内无人机遥感测绘市场以及国外市场的调查中可知，民用无人机技术成为国家重点研究的内容之一，并在推动国民经济发展中居于关键地位。不仅是我国将民用无人机技术作为科研工作的重点内容，在其他国家也同样将无人机技术作为推动国内经济发展的关键技术支持，并相继开展无人机技术研发和应用工作。民用无人机技术主要用于各行业中的测绘工作，尤其在地理信息测绘中具有重要的作用。从我国国内无人机技术研发和无人机产品投入使用的过程中可知，我国无人机技术日渐成熟，无人机产品销售市场已经由国内市场转向国外市场，我国无人机产品在国外市场仍旧受到热切的追捧，标志着我国无人机技术水平在国际上处于较为前列的位置。同时，随着无人机产业链的愈发完善，无人机产品质量水平的逐渐提高，其在国内经济社会中的应用，大大提高了经济发展水平，将我国经济带入到了一个发展的新层次。

从技术的更新和应用方面而言，无人机技术与低空遥感技术的相互结合，催生了无人机遥感测绘技术，并随着各类技术的进步，无人机遥感测绘技术水平得到很大程度的提升，以较稳定的拍摄方式，满足高空摄影的相关需求。同时，随着相关技术的进步，无人机自动导航系统愈发完善，无人机遥感测绘工作可借助程序输入，实现自动化地位路线的测绘流线，无需人工专门负责掌控无人机方向，只需要在测绘前期输入路线，无人机则可自行控制拍摄路径，相关人员只需要根据无人机测绘路径，在过程中对其进行微调即可。

简而言之，无人机遥感测绘技术在我国经济发展中居于重要地位，尤其随着工程建设需求的增加，无人机遥感测绘技术的应用将满足其对测绘工作的具体需求，并且能在最短的时间内完成测绘工作，在降低时间成本的基础上，提高建筑企业经济效益，与企业未来发展的方向是一致的，致力于推动经济社会中各企业向现代化、智能化和自动化的方向发展。针对这一应用现实以及无人机遥感测绘技术在国民经济中的重要地位，相关人员以及技术研发企业只有重视该技术的研发、产品开发工作，逐步提高无人机遥感测绘技术水平、增加产品种类，满足经济社会发展的具体需求，从技术层面上和发展理念上重视无人机遥感技术的改进，才能确保当前我国工程测绘工作的质量和水平，并逐步提高测绘水平，以推动工程建设行业稳步发展。

4、无人机遥感测绘在工程测绘中的应用研究

从上文的论述中，我们明确的无人机遥感技术和工程测绘的概念、应用优势以及无人机遥感测绘的应用现状，在明确这些相关要点的基础上，以下将对无人机遥感测绘在工程测绘中的应用进行研究。无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用主要是为了为后期开展工程设计和建造工作服务，致力于为其提供明确的数据支持，尤其是在复杂地区开展规划工作时，其受到自然环境的约束力和限制力较大，若未明确掌握相关自然信息，则会导致建筑设计与实际不相符，严重阻碍建筑施工工作的开展。换言之，工程测绘在工程设计、施工中具有重要的作用，其测绘水平和质量将直接应用工程设计的质量以及工程施工的可行性分析，强化工程测绘工作尤为重要。无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用，将大大提高工程测绘的质量和水平，对工程设计、施工的全过程都具有重要的意义。以下将着重研究无人机遥感测绘技术在工程测绘中的具体应用。

4.1 无人机遥感测绘技术在工程数据采集方面的应用

测绘工作的最初目标是采集相关数据信息，以为后期开展相应的工作提供全面、准确的数据参考，以数据为基础，分析研究工程建造的可行性。数据采集是工程测绘最基本的工作内容。无人机遥感测绘技术在工程数据采集方面发挥着重要的作用，其通过借助先进的数据采集系统以及成像系统，能在最大程度上满足工程测绘的基本需求，并通过与其他技术联合使用，在减轻测绘仪器质量，保证正常飞行的基础上，扩大数据采集广度，提升数据精准性。

（1）在工程测绘环境中的应用

现有的航空摄影技术无法有效应用于工程测绘工作中，主要是源于其无法判断、辨别复杂的自然环境，只能以在一定的空中位置完成摄影、拍照作业，不具备分析自然信息、辨别不同位置自然信息的功能。而无人机遥感测绘技术则是通过电磁波收集与航空摄影相结合，既能满足对被测绘地全局图像信息的采集工作，又能在自身辨别系统中，对其获取到的自然信息进行辨别、分析，并对相关重点信息进行标注，对于工程建造较为关注的自然数据信息进行深度收集，而不是将测绘工作停留在表面上。无人机遥感测绘能在空中拍摄高精准、高像素的信息彩图，对辅助后期处理相关信息和为施工团队明确施工现场具体情况提供图文合一的相关信息，以使施工者明确施工环境，尤其是一些不易发现的环境信息和问题，以在前期设计中对施工过程中或面临的施工问题进行前期分析，制定针对性施工优化计划。

同时，相较于传统的高空测绘方式，无人机遥感测绘以简单易操作的小型无人机为工具，起停降落无需具备专业的机场，可随时随地开展测绘作业，减少环境对高空测绘的限制，尤其能满足复杂地理条件下的测绘工作。

（2）在大比例尺制图中的应用

无人机遥感测绘技术具备自动校验功能的组合特宽角低空数据相机系统，能获取到大范围内的图像信息，并对其数据进行测量，为大比例尺制图提供清晰的图像画面和准确的数据信息。其所具备的相机系统能在应用的过程中在最大程度上减少测量误差。

4.2 无人机遥感测绘技术在图像采集中的应用

无人机遥感测绘技术的应用不仅以数据信息为收集工作的重点对象，还需要获取相对应的图像信息，以满足工程规划、设计和可行性分析对信息的全面性需求。无人机遥感测绘技术通过借助影像摄影功能，实现对被测绘范围内的图像采集工作，为后台信息处理提供明确的图像信息；此外，还在后期的处理中以三维建模技术将被收集到的图像信息进行处理，根据无人机拍摄、传输的图像，结合相关数据信息，构建三维模型，将被测绘地的整体布局呈现在工作人员眼前，为其提供全面的图文信息和立体的模型信息。

4.3 无人机遥感测绘技术在低空作业中的应用

随着无人机技术的更新，无人机所具备的功能性相应增加，不仅能满足基本的获取信息和拍摄图像的需求，且能实现数据信息的技术传送，以供后台进行信息处理和数据整合，在最短的时间内反馈信息获取工作结果，并以结构为导向，对无人机轨迹进行动态调整，以满足工程测绘工作对被测绘地数据信息收集的具体需求。无人机遥感测绘技术在低空作业的应用中愈发完善，其以先进的摄像设备和深度信息分析仪器为主要结构，对被测绘地的图像、数据以及电磁波信息进行全面收集和实时传输。相较于在较为复杂地区的测绘工作，无人机在低空测绘作业中的应用，其飞行的平稳性和安全性显著提升，获取数据信息的稳定性增强。随着低空飞行技术的进步，无人机遥感测绘技术在低空作业的应用中得到了很大的发展，其作业水平显著提高，大大提高了无人机低空作业水平和效率。

结语：

无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用，不仅能满足工程测绘的基本需求，还能随着相关技术的进步逐步提高工程测绘的水平和测绘信息的质量，对建筑行业的整体发展具有现实意义。工程测绘部门要积极引进无人机遥感测绘技术，并将其应用于测绘工作中，在反复的应用中，以使无人机遥感测绘技术与工程测绘工作更好地衔接起来，以使技术为实际工作服务，同时又以实际工作检验技术、完善技术和发展技术。