测绘无人机的优势与应用领域探讨

武卫国

摘要：多年来，测绘行业主要采用人工操作模式，这不仅劳动强度高，工序复杂，而且耗费时间和成本。随着科学技术的发展，测绘行业需要更加高效、准确和低成本的操作方法。测绘无人机的出现填补了这一空白。

关键词：测绘无人机；优势；应用；技术

引言

使用无人机进行测绘不仅成本低、精度高，而且易于操作。它在传统测绘、数字城市建设、地理状况监测、灾害应急处理等方面发挥了很好的作用。

1相关技术问题

在与无人机系统紧密相关的技术中，无人机飞行安全保障技术首当其冲，无人机飞行安全可靠性直接关系到系统应用的能力。导航是无人机的眼睛，目前应用到小型旋翼无人机的导航主要以GPS导航为主，为了进一步提高导航的可靠性，应发展GPS、北斗、无线电组合导航技术。在发生安全应急的情况下，还应有应急降落机制，基于地形智能分析的备降场地自动着落技术，可以满足应急需求，备用伞降技术，也是一个不错的选择。数据链是无人机与地面互通的管道，在无人机上常用的数据通信方式主要是微波通信和卫星通信。当前，小型无人机滞空时间短是影响应用的主要因素，在动力技术方面，除了研究提高电池供电能力的技术以外，还需研究电池与燃油综合使用、能量转换技术。

2无人机的行业应用

2.1无人机+测绘，信息采集实力“受宠”

作为工业级无人机领域一颗冉冉升起的“新星”，测绘无人机堪称是测绘信息采集的利器，在地理数据获取方面具有明显优势。测绘无人机可极大地替代传统人工作业，能够克服客观环境限制，精准、全面采集目标信息，例如在灾区测绘、城市规划等方面，无人机测绘所获取的数据经过分析之后，就有望作为未来灾害预防、灾区救援、规划建设的重要参考。在近两年发生的地震等自然灾害的救援行动中，测绘无人机充分发挥其优势，在快速获取灾区影像资料、救灾决策部署与灾后重建中立下了汗马功劳。在与人工智能技术加快融合的情况下，未来的测绘无人机将会更为成熟、智能，其数据采集能力也将更为突出。因而，通过挖掘测绘无人机的数据采集能力，并将数据转化为服务，可以最大化释放其商业价值，从而获得市场的更多认可，创造更大的发展空间。

2.2无人机+农业，机械化步入加速带

7月末，正值水稻病虫害防治关键时期。中国南方丘陵居多，大量存在小地块、梯田等不适合大型地面机械和航空机械作业的耕地地形。由于农林植保无人机的经济性、安全性、易操作性，无人机成为一个很好的解决措施。农药喷防已采用植保无人机进行，无人机的体积较小，在两米宽的田地上就能完成垂直起降，它低空飞行时速可达每秒5米，喷幅可达3米，飞行中产生的下降气流吹动叶片使得叶片正反面均可着药，病虫害防治效果相比人工可以提高15%到35%。据了解，植保无人机洒药防虫害既有效降低农户劳动强度，提高防治效果，又减少农药污染，确保生态和粮食生产安全。

2.3农林分析

测绘无人机高分辨率的航空影像，能够提供准确的土地纹理和作物分类信息，在农业用地分析、作物长势分析、作物类型识别、农业环境调查、土壤湿度测定、水产养殖区监测，以及森林火灾监测、森林植被健康监测、森林覆盖率分析、森林储积量评估等领域都有应用。

2.4水利监测

测绘无人机的航线灵活，可根据地形和河流的情况，来确定航线，并进行凌情应急监测，检测水污染等突发事件，以及进行滩区洪水灾害监测等。遥感无人机还可应用于海岸带调查，海洋环境监测，如填海造地，海岸带变迁等情况。

2.5应急救灾

在测绘领域，无人机受到重视，开始于应急救灾的情况。无论是汶川地震，玉树地震，还是安康水灾，舟曲泥石流，测绘无人机都非常给力，都在第一时间到达了现场，并充分发挥其机动灵活的特点，及时获取灾区影像数据，为救灾部署，以及灾后重建，都发挥了至关重要的作用。

3无人机测绘的优势

目前，国产的测绘无人机，价格普遍不高，少的十几万，多的也就几十万，可多次重复使用。除重大事故外，不容易损坏，也没有额外的使用费用。在自然环境比较恶劣的区域，如高原、荒漠，隔壁、近海等，即使遇到突发情况，损失也不会太大。（2）处理效率高。测绘无人机技术发展很快，目前，其影像分辨率可高达0．05米，与国内外高分辨卫星影像数据相比，其分辨率要高得多。而且，测绘无人机采集和处理数据的效率都很高，适应现代社会作业的需要。（3）体积小巧。无人机的体积小巧，固定翼测绘无人机翼展，一般在3米以内，拆卸非常方便，拆卸后的无人机设备，占地面积更小，连同操作人员，一辆小货车就可以装下运走。到现场后，不到30分钟的时间，就可完成无人机的组装和调试工作。（4）周期性强。无人机技术可以与GIS或遥感应用系统，进行集成处理，测绘测量应用，也能够很便捷快速的进行搭载，为测绘测量工作的综合性和周期性，提供了良好的保障。（5）受场地限制小。无人机的起飞降落，受场地限制较小，在操场、公路，或其它较开阔的地面，均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。目前无人机的起飞方式多种多样，除了滑起的方式起飞，还可通过弹射起飞，或者通过手抛的方式起飞。降落时，可直接伞降，对于野外作业来说，这是极为方便的。（6）受天气影响小。传统的大飞机航空拍摄，受天气的影响较大。如果拍摄过程中遇到天气状况的改变，就会对拍摄成像的效果，产生严重的影响。但测绘无人机，由于其飞行高度的方便调节，从而不受云层厚度的影响，因此受天气影响小，不会影响成像效果。

4对无人机拍摄数据的处理

无人机拍摄过程中和传统方法有很大区别，无人机没有规则的数码影像排列，角度也比较大，有很多重叠拍摄的影像，然而模型的体积不大，因此会产生畸形的问题，没法很准确地传递空中三角测量数据，也会增加空三自动转点的失败次数，造成人工矫正的工作量增大，而且影像的规模不大，这就会导致在进行立体测图的过程中需要经常对模型进行更换，工作效率大大降低，依照实验的结果，如果控制点的密度非常的大，就会造成区域网平差后的精度就比较高。在后期布置控制点的时候，需要加大布置密度，以确保精度要求。在此区域之内需要进行精密的测图工作，只有这样才能保证测图的准确度，可以依照相关要求进行测图，在进行项目测图的过程中。一个像控点往往需要四条基线来进行确定，如果基线的数量超过了四条，在加密的过程中无法获取准确的数据，是没有办法达到要求的，特别是进行高程精度测量的过程中，如果模型出现了一定的误差，就会影响测图的接边，对立体像的产生出现很大的影响。由于相幅比不大，还容易受到大气气流的影响，在加密的过程中一定要注意外像控点的密度，如果密度越大，则精度越高。

结语

综上所述，利用测绘无人机进行测绘作业，不但低成本，精度高，而且操作简便，在传统测绘、数字城市建设、地理国情监测、灾害应急处理，以及提升测量测绘保障服务能力方面，都发挥着至关重要的作用。

参考文献：

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