无人机遥感测绘技术在测绘测量中的应用

无人机遥感测绘技术在测绘测量中的应用

高啸 

吉林省基础测绘院 吉林四平 136001

摘要：无人机遥感技术是近年来新兴的技术手段之一，具有在测绘工程中广泛应用的潜力。其通过无人机搭载载荷设备，采集高分辨率图像数据，为测绘工程提供了新的解决方案。与传统的测绘方法相比，无人机遥感技术具有许多优势，如可以获取到复杂地形、不易到达区域的数据，可以节省时间和成本，可以提高数据采集和处理的效率、准确度等。本文将从无人机遥感技术在测绘工程中的应用出发，探讨其在数据采集、处理、分析以及优势方面的相关内容。

关键词：无人机遥感测绘技术；测绘测量；应用

引言

当前，无人机遥感测绘已逐步从研究开发进入实际应用阶段，成为未来一段时期主要的测绘测量技术。因无人机遥感测绘技术具有快速、经济、机动等优良特点，可以在一定程度上弥补卫星遥感测绘数据获取能力不足、回访慢、现势性差等缺陷，现已成为全球测绘测量领域争相应用的热门技术。因此，探究无人机遥感测绘技术在测量测绘中的应用具有非常突出的现实意义。

1无人机遥感技术在测绘工程中的优势

1.1精度与效率

无人机遥感技术在测绘工程中的应用具有较高的精度和效率优势。与传统的地面测量方法相比，无人机遥感技术可以在较短的时间内获取大量的高精度测量数据，极大地提高了测量的效率。同时，无人机遥感技术可以采集到较为复杂、不易到达的地形和建筑物信息，具有较高的精度和准确性。此外，无人机遥感技术在数据处理和分析方面也具有优势，可以实现快速、准确的数据处理和分析，提高了数据利用的效率和精度。因此，无人机遥感技术已成为测绘工程中不可或缺的一种工具和手段。

1.2成本与时间

相较于传统的地面测量方法，无人机遥感技术在测绘工程中的应用可以有效地节约时间和成本。传统的地面测量方法需要耗费大量的时间和人力物力，而无人机遥感技术可以在较短时间内获取大量的高精度测量数据，大大缩短了测量时间。此外，无人机遥感技术的采集成本相对较低，而且可以采集到更为全面和精确的数据，从长远来看可以节约成本。此外，无人机遥感技术在数据处理和分析方面也可以实现自动化处理，降低了人工干预的成本。因此，无人机遥感技术的应用可以显著提高测绘工程的效率，节约时间、成本。

2无人机遥感测绘技术在测绘测量中的应用

2.1城市建设与规划

测绘技术在城市建设与规划方面的广泛应用为城市的可持续发展提供了重要支持。首先，无人机测绘技术通过搭载高分辨率相机或传感器的无人机，能够快速获取城市区域的高精度图像数据。这些数据可以用于更新城市地图，实时反映城市用地和建筑物的变化，为城市规划部门提供准确的地理信息，从而为城市的合理规划和管理提供有力支持。其次，激光扫描技术（LiDAR）在城市规划中发挥着重要作用。通过激光扫描仪获取高密度的地面点云数据，可以实现城市的三维建模，准确反映城市地貌和建筑物的立体分布。这些三维模型为城市规划和设计提供了精确的空间信息，有助于规划新的城市项目和评估现有城市基础设施的状况。此外，遥感技术在城市建设与规划中也具有重要意义。遥感技术可以监测城市的空气质量、绿地覆盖率和城市热岛效应等，为城市环境监测和城市可持续发展提供数据支持。通过测绘技术的应用，城市建设与规划可以更加科学、高效地进行，为城市的可持续发展提供有力保障。遥感技术监测城市的空气质量、绿地覆盖率和城市热岛效应。

2.2地形测绘与制图

测绘技术在地形测绘与制图领域有着重要的应用价值。其中，激光扫描技术（LiDAR）在地形测绘中发挥着重要作用。激光扫描技术利用激光脉冲测量地表或目标的距离和位置，通过高频率的激光脉冲扫描地面，记录地表的三维坐标信息。在地形测绘中，激光扫描技术能够实现高精度且高密度的地面点云数据采集。这些点云数据包含了地表地形的详细信息，可以用于构建数字高程模型（DEM）。DEM是地形表面的三维数学模型，能够准确地反映地表高程和地势变化。通过激光扫描技术获取的点云数据，可以用于制作高精度的地形图和等高线图。地形图是地表地形的图形表现，用于展示地面的高低起伏和地势特征。等高线图则是用等高线将地表等高点连接起来的图，用于展示地形的等高线分布和地势变化。此外，激光扫描技术还可以生成高精度的三维地形模型。三维地形模型能够以立体化的方式展示地形特征，为地形分析、规划和设计提供更直观的视觉效果。

在地形测绘与制图工程中，测绘技术的应用为工程规划、地质勘察、自然资源管理等领域提供了强大的支持。通过高精度的地形数据，工程规划师可以更好地进行土地利用规划和道路设计，从而提高工程的效率和质量。地质勘察中，地形测绘技术能够帮助地质学家更准确地了解地质构造和地表地貌，为资源勘探和灾害预警提供重要依据。在自然资源管理方面，地形测绘技术有助于监测土地利用变化、森林资源变化等，为资源保护和环境管理提供科学依据。

2.3堆体测量

根据堆体测量要求，可以选择以无人机为飞行平台、以全自动摄影测量工作站为处理平台，集成计算机飞行控制系统、通信系统、测控系统与GPS卫星导航、RS遥感、GIS地理信息系统的无人机低空遥感技术。堆体测量所用无人机为轻型固定翼无人机，机翼展开2.7m，巡航速度90km/h，有效荷载5kg，有效续航时间2h。在无人机航空摄影后，提取信息，生成数字正射影像，确定工程堆体真实情况，为工程进度跟踪与现状调查提供依据。根据工程区规划情况以及不同时期堆体影像，逐一核查工程区域内开展情况。而利用数字表面模型，可以分析工程堆体高度变化，把控工程各环节进度，为工程管理提供依据。

需要注意的是，在工程面积一定的情况下，无人机低空遥感航测期间飞行航线需要满足航向重叠、旁向重叠分别为80%、50%的标准，地面分辨率则需达到0.1m，实际飞行相对高度在350m左右。像控点则依据旁向逐航带、航向7条±1条基线间隔的方针布置，布点后利用JSCORS测量系统进行多次测量，获得平面坐标、高程坐标后计算平均值。进而根据外业像控点成果分布，开展加密分区，完成区域网的空中三角测量。解算空中三角后，依据数字摄影测量原理，处理不同时期的影像，获得不同时期的数字表面模型DSM。在立体像对下，根据数字摄像测量中共线方程求解DSM影像上点三维坐标，构建数字高程模型DEM。根据工程地面模型参数，从原始非正射投影数字图像内构建正射影像DOM。在获得DOM影像后，以同一区域按坐标同步显示各阶段影像成果为对象，进行多幅影像的多窗口并列对比，分析工程堆体变化。或者加载相同区域不同时相的数字正射影像，叠加对比适量数据，并设置矢量数据透明度，展示工程堆体对比图，为工程进度判定提供依据。

结束语

在测绘工程的实际应用中，无人机遥感技术可以帮助提高测量精度、节约时间成本、减少人力资源等方面的投入。利用其独特的优势保障地形复杂地区和不易到达地区工程测量的效率和可靠性，为工程建设提供全方位的数据支持和服务。无人机遥感技术在工程测量中的应用还有很多，随着无人机遥感技术的快速发展，采集到的高精度、高分辨率的地理数据不仅为城市规划、土地勘察、道路规划等领域提供了全新的解决方案，而且可以为地球科学和环境保护等方面的研究提供重要数据支持，在更多领域发挥作用。

参考文献

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