试论无人机技术在地质测绘中的应用

试论无人机技术在地质测绘中的应用

侯强荣

广西壮族自治区第一地质队 广西桂林 541100

摘要：无人机技术的应用离不开遥感技术，换而言之，遥感技术是使无人机得以发展的基础，最初的无人机技术以及第一架无人机都诞生于美国。近几年，随着科技的进步，使得无人机技术在中国市场中得到广泛应用。随着时代的发展，使用的规模和技术都在发生着巨大的变化。无人机的技术将有助于现阶段的高科技应用在实际生产和行业中，正因为有了无人机技术，使得无人机技术从简单的地面遥控技术发展到现在，在各个领域都很受欢迎。这是无人机技术向远程电脑操作水平的飞跃。

关键词：无人机技术；地质测绘；应用

1无人机测绘系统组成

无人机测绘系统由硬件和软件组成，硬件包括无人机飞行器、无人机动力供给系统、电力能源调节装置、无人机桨翼及高清摄像机等，软件由无人机控制系统、飞行器操作、软件系统、遥感系统、无线电遥控系统、图像处理软件等几部分组成。

无人机的材质大多采用合金钢、碳纤维、玻璃钢等材料制成，在机身上安装电池单元、任务输入单元、降落伞舱，并在机身上配备高清摄像机。根据无人机桨翼的形式，无人机主要分为固定翼和四旋翼无人机。

2无人机技术的特点及优势作用

2.1具有较强的高端性与科学性

以往的地质工程测量测绘工作通常借助载人机设备完成,而相对于载人机设备而言,无人机主要在50m至1000m的空中范围内飞行,能够实现对工程区域的近景拍摄,进而满足地质工程测量测绘工作的多样化需要。无人机技术的应用能够在很大程度上提高地质工程测量测绘工作的效率和质量,依据可视化技术实现对工程地形地貌等相关信息的收集、整理与分析,再借助计算机技术和软件系统对数据信息进行处理,更加直观地展现工程相关信息,进而为地质工程的开展提供全面可靠的数据参考依据。同时,无人机设备能够对工作人员难以深入的区域进行实地测量,还能在区域范围内进行探寻、搜索与检测等工作,消除了测量盲区,有效提高了测量结果的精准度。

2.2高分辨率图像和及时传输数据处理数据

遥控飞机能够获得高分辨率图像，这是卫星和大型飞机遥感技术所不具备的优势。此外，无人机遥感技术还可以对其拍摄的图像进行实时传输，这一特点保证了拍摄数据的实时传输的真实性以及图像的有效性，通过及时将图像传输回来，让人员技术处理数据，保障了测绘工作的顺利进行。

2.3超高的时效性

传统测绘是工作人员在测绘时手动输入数据，并进行数据汇总整理后，传递给相关设计部门，这导致测绘数据不能及时反馈给设计部门，不能与设计部门实时沟通，延误测绘数据传输的时效性，降低项目的整体开发效率。

采用无人机进行测绘可以实时进行信息联动，在测绘时可以将测绘的坐标信息和图像信息及时反馈给设计部门，在进行测量工作时，设计部门可以根据特殊的地质环境进行复测。设计部门还可以对反馈的测绘信息进行校准，及时发现遗漏的测绘区域，提高测绘工程的工作质量和准确性。

3无人机航测系统在地质测绘领域的实践

3.1航空摄影测量

无人机设备及技术是现阶段我国科学技术发展的重大突破,在很大程度上提高了我国地质工程测量测绘工作的全面性和可靠性,有助于促进我国工程地形测量技术的发展与完善。在地形航空测量中应用无人机技术,能够有效解决以往由于特殊环境而影响成像及数据转化效率和质量等问题,充分发挥了工程测量测绘技术的系统机能。借助无人机摄影系统拍摄工程测量区域,并利用GPS定位系统整合拍摄的照片内容及位置信息,进而形成具有多元化内容的地理图像信息。在此过程中,借助图形绘制与合成技术手段,整合成像中的具体数据信息,并对这些信息进行加工、处理与分析最终得出具有较高精准度的数据影像。该技术的应用有利于提高对特殊地理位置与地理条件的把控能力,从而确保了测量结果的实时性、精准性与可靠性。

3.2空三加密测图

结合相关地质测绘项目的实际情况，采用PIX4D的方式实施内业作业，而空三加密环节，需要切实保障各项参数的有效性，确定好相对定向和绝对定向，要求其能够达到设计规范的标准。在实施内业矢量测图的过程中，可以利用全数字摄影测量系统，切实做好立体数据采集。数据采集的过程中，需要采用统一的线型库以及符号库，结合内业定位以及外业定性的基本原则，以立体模型为支撑，完成对于地貌信息的采集工作。数据采集工作结束后，工作人员应检查数据信息的完整性和准确性，确保不存在移位和缺失的情况，再使用CACC软件，对矢量地形图进行相应的转化工作，得到能够满足设计方要求的格式地形图。另外，在实施外业调汇的过程中，可以采用的作业方法有2种，分别是影像调汇和线划图调汇，调汇的影像数据需要使用空三自动匹配点进行粗校正，形成数字正射影像图DOM，然后依照1∶1000的比例尺分块打印；线划图的调汇则需要利用采集到的成果数据回放图，将其作为底图进行调汇工作。在实施外业调汇的过程中，工作人员应关注新增地物和地貌要素等，对于一些存在树木遮挡的地物，可选择几何法、交会法等，对照地物点进行补量，对于分布在测区内的公路，应该依照实地位置，做好名称、等级、宽度等的调汇。

3.3三角测量技术

三角测量技术的应用在地形测量中起着决定性的作用。三维测量可以大大提高测量人员的观测能力和地形测量的整体水平。利用航空三角法进行无人机测绘，可以只用少量的控制点对整个系统进行加密，同时保证平面和高程位置的统一，从而有效提高工程地形测绘的精度和可靠性。但同时，由于三角测量技术缺乏有效的控制点，测量人员很难掌握和获取更多的工程地形信息，容易导致测量结果缺乏综合性。因此，测量人员需要利用数据系统准确计算地形的位置，提高各系统的功能和系统设置的科学合理性，进而促进定位工作的顺利实施。

3.4地形测绘

首先，根据地质工程的实际情况，准确划分测图区域和测图路线。中国大多数无人机的飞行时间都比较短，只有半小时后才能维持。为了保证无人机测量的效率和质量，需要对无人机航拍区域进行划分，规划无人机的飞行路线，确定无人机的飞行测量范围。其次，根据无人机的航线和区域，对飞行方案进行优化和改进。这项工作需要根据无人机的类型明确相关技术参数，并对设计方案的可行性进行分析，以确保相关数据参数满足工程勘察的实际情况和基本要求，为地质工程勘察开发提供数据参考映射。同时，为了保证测量结果的准确性，还需要提高图像质量检测的力度，主要包括图像清晰度、水平和对比度等相关指标。如果发现图像有缺陷，不能满足工程测量的要求，需要进行补充测量。另外，工作人员需要定期对无人机设备、通信设备、地面无线电等进行检查和维护，并根据地质工程测绘的实际情况和要求对设备进行调试，从而保证设备的正常运行效果，提高地质工程测绘的整体水平。

结论

在地质测绘领域，无人机航测技术相比于传统的人工测量，在效率和质量上要高得多，能够很好地应对复杂地形区域测量的要求，而借助抽样检测的方式，验证了无人机航测系统能够满足1∶1000带状地形图的绘制，而且其所具备的机动性、灵活性、高效性、精准性等优势，使得无人机航测系统得到了越发广泛的应用，能够为地质行业的测绘工作提供可靠的数据信息。

参考文献：

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