无人机在测绘中的应用前景

无人机在测绘中的应用前景

王莉

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  摘要 ：无人机测绘技术，依托于先进的无线操控技术和一系列精密的机载、地面配套设施，已然成为获取高精度地理信息的重要手段。这种技术体系不仅包括无人机作为飞行平台，还集成了诸如高分辨率相机、激光雷达、GPS导航等多元化的机载遥感设备，以及用于精准定位与数据校正的地面控制系统。它使得地面操作人员能够远程操控无人机进行空中作业，实时获取并解析丰富的地理数据，从而实现对复杂地形地貌、建筑物分布、植被覆盖等各类地表特征的精确刻画。

  关键词 ：无人机；测绘工程；应用

  引言

  当前阶段，我国针对无人机的交通法规体系已趋于完备，为无人机在各行各业的合法合规使用奠定了坚实基础。特别是在测绘行业中，无人机技术的应用因规则的明确与强化而愈发规范化，其显著成效赢得了广泛关注与重视。无人机测绘凭借其高效、精确的数据采集能力，已成为地理信息获取的重要手段，并在实际工作中展现出突出价值。面对这一现状，如何持续优化与强化无人机的测绘性能，使之更好地服务于多元化的测绘需求，已然成为无人机技术研发与应用领域的核心议题。

  1.无人机在测绘工程中的应用优势

  1.1扩展性的大范围测量优势

     在测绘工程中采用无人机相较于传统方法，显著优势在于其广泛的测量覆盖能力。传统方式依赖实地测量员作业，受限于人力所能触及的有限范围，易受人为误差影响，且工作强度高。无人机技术则突破了这些局限，大幅度拓宽了可测量疆界，显著提升了测量速度与工作效率，解决了人迹难至区域的测量难题，确保了测量数据的精准度。

  1.2提升地形测绘效能与安全性

     地形测绘作为测绘项目的关键环节，对地质特征的详尽掌握至关重要。传统方式下，技术人员须亲赴现场进行繁重的勘查工作，不仅可能因对地质状况把握不准导致数据准确性受损，还面临潜在的安全风险，尤其在地质灾害频发情境下，实地作业的不确定性与危险性剧增。无人机的应用革新了这一局面，能对灾区进行全面、实时的数据采集与传输，为应急救援提供关键信息，确保人员安全，同时以科技含量更高、逻辑更严密、可靠性更强的方式推进测绘工程的现代化进程，助力其实现可持续发展。

  1.3显著的成本效益

     利用无人机进行测绘，显著降低了工程的整体成本。测绘工程因其复杂性，历来对系统化管理和资本投入有着较高要求。传统模式下，购置大量测量仪器、设备以及要求技术人员亲临现场作业，既增加了资本投入，又带来人员压力与安全风险。相比之下，无人机测绘允许技术人员远程操控，仅需接收由无人机实时传输的现场数据，无需额外设备投入，大幅削减了成本开支，包括设备维护成本，有力提升了测绘工程的整体效益。

  1.4实时数据传输与无死角覆盖

     在传统测绘流程中，数据整理与上报常面临滞后问题，地形复杂处的测量工作尤为困难。无人机测绘则具备强大的实时数据回传能力，无论身处何种复杂地形或偏远地点，都能确保测量数据的即时反馈至相关人员与部门，确保数据采集的完整性，极大提升了工作效率。这种无缝对接的数据链路为测绘项目的后续决策与运营提供了坚实的数据支撑。

  2.无人机在测绘工程中的应用范围

  当前，机器人科技正经历迅猛进步，无人机作为其中卓越的典范备受瞩目。随着无人机技术性能的不断提升，其在多元领域的实践应用日益普及且深入。这类系统成功地将网络普适性特性和创新开发手段融入现实情境，从而拓宽了应用边界，提升了效能，缩减了无人机的研发成本及使用开支。云机器人服务则是借助云计算的强大实力，整合大数据处理、云端运算能力、机器人技术与环境资源的共享等计算机应用元素，构建出一个高效能的集成平台。该平台可根据具体需求灵活优化，并配备相应的编程框架与辅助工具，为使用者提供了坚实的基础。与此同时，操作系统层面的硬件兼容、设备驱动程序以及直观的操作界面等多元功能，进一步强化了系统的整体性能。这些功能的完备也为各类技术的深度融合与系统级集成创造了有利条件。

  无人机在测绘项目的角色日益重要，其应用场景涵盖以下几个核心领域：首先，在沿海地带，无人机被用于地形测绘任务，涵盖水产养殖区域的勘查、海岸资源开发利用研究等环节。无人机实地巡查有助于推动我国渔业产业的升级与沿海经济带的健康发展，通过精准、全面的现场监测与全方位监控，确保采集数据的精确度，为未来发展规划提供坚实的科学依据。其次，在城市规划与测绘工作中，无人机的应用顺应了我国快速城市化的趋势。面对公众对科学化城市建设的热切期待，无人机的大规模数据采集与分析能力对于绘制详尽的城市蓝图、指导理性有序的发展至关重要。最后，在矿业勘探领域，无人机亦展现出了巨大价值。鉴于矿产资源勘查与开采活动的紧密关联，无人机能够对矿区内各部位进行无死角监控与评估，确保合理、安全的矿产开发作业。

  3.无人机在测绘工程中应用的技术要点

  3.1 数据采集与图像优化

     在无人机应用于测绘工程中，对测绘人员的专业技能与准备工作提出了明确要求。他们需深入理解测绘区域的实际状况，进行周密的前期探测，据此规划无人机飞行路径，确保其合理性与安全性。预飞测试、设备平台优选以及正式飞行前的确认步骤不可或缺。鉴于无人机视角特性，如视场较小但偏角较大，采集数据后应运用无人机拍摄高清晰度照片，结合三维成像技术强化图像立体感，清晰展现测绘区域全貌。通过多角度拍摄并严格遵循图像处理标准，确保所得影像满足后期处理需求。在此过程中，基于ORL数据进行图像处理是核心环节，而通过分析图像库资料及工程现场的光照条件、成像距离等因素，可进一步提升数据质量。由于可能存在像素差异、光照不均等问题，图像标准化处理对于解决定位与匹配难题至关重要。

  3.2 恶劣环境下的测绘与智能分析

     针对环境严酷、常规测绘手段难以胜任的工程项目，无人机展现了其无可比拟的优势。它能以低空飞行模式实施全方位航拍，采集关键数据，为工程建设提供准确依据，并依托先进的科学技术对所获航空数据进行深度分析，确保测绘工作的顺利推进。特别是在恶劣条件下，无人机替代人工测量不仅能大幅提升效率，更能有效保障测量人员的生命安全。

  3.3 数据整合与安全传输

     利用无人机进行工程测量数据收集时，需充分利用图像识别技术实现节点与主机间的高效通信。通过互联网技术增强数据实时性，确保设备故障状态的快速判断与信息传输。数据收集可采用两种策略：一是自动加密收集法，即利用无人机内置设备与传感器收集数据，并运用加密技术保护存储信息，确保数据安全；二是互联网技术驱动的实时共享与交互，按照图像识别设备监控需求，提升数据集成与交换能力。

  3.4 高效数据处理与精准测量

     相较于传统测量技术，无人机在数据处理方面的优势体现在高效性与精确度上，尤其在大规模测绘工程中表现优异。以矿山测量为例，无人机可覆盖大面积区域，确保数据完整性，为矿山开采决策与环保治理提供有力支持，提升整体管理水平。在操作无人机时，应调控适宜的飞行速度与测量范围，确保全面、实时监测矿山生态环境，并迅速将信息反馈给测绘人员，指导科学建设。当前，许多无人机搭载中宽CCD作为传感器，虽经过加固与功率改造，其成像性能稳定，但感光单元的非正方形特性、非正交效应与失真现象可能导致一定误差。为消除此类误差，可研发专用的高性能数字设备替代传统数码相机，并借助校正软件修正测量结果，确保数据可靠性。同时，积累的数据可用于构建更为精确的校正模型，积极应对图像处理中的各类误差挑战。

  结语

  无人机在测绘工程中具有良好的应用效果，适用范围较广，具有一定的优势，必须重视。为了提高测绘工作的效率，必须坚持新的测绘工作理念，不断创新无人机测绘技术，并将其贯彻到地图上，提高无人机测绘技术水平。

  参考文献 

[1] 韩晋榕 . 无人机技术在测绘工程测量中的应用 [J]. 科技与创新，2020（2）：156-157.

[2] 佟永超，高凌飞 . 无人机技术在测绘工程测量中的应用 [J]. 居舍，2019（15）：180.

[3] 陈春梅 . 无人机技术在测绘测量中的应用分析 [J]. 建筑工程技术与设计，2018（13）：390.