测绘工程测量中无人机遥感技术运用研究

测绘工程测量中无人机遥感技术运用研究

董军艳  赵静文

枣庄市方圆测绘有限公司 山东枣庄 277100

摘要：无人机遥感技术是近年来测绘工程测量领域中的一项重要技术创新。随着无人机技术、传感器技术和图像处理技术的不断发展，无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用越来越广泛。无人机具有快速、灵活、成本低廉等优势，可以高效地获取大范围、高分辨率的地理数据，为测绘工程测量提供了新的解决方案和机会。因此，笔者旨在探讨无人机遥感技术在测绘工程测量中的运用。

关键词：测绘工程测量；无人机遥感技术；运用策略

引言

无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用正日益受到关注。随着无人机技术的快速发展和遥感传感器的不断改进，无人机遥感技术已成为获取高分辨率、多角度、多光谱数据的重要手段。它可以应用于土地测绘、地形测量、环境监测等多个领域。

1无人机遥感技术在测绘工程测量中的优势

第一，高分辨率影像。无人机搭载高分辨率相机或传感器，能够获取具有很高空间分辨率的影像数据。相比传统的航空遥感技术，无人机遥感可以提供更为细致且准确的地面影像，具有更好的细节表达能力。第二，灵活性和机动性。无人机可以根据需要进行任意轨迹、任意角度和高度的飞行，能够在复杂地形条件下获取数据。这种灵活性和机动性使得无人机遥感可以覆盖传统遥感无法到达的区域，包括房屋周围、山区、森林等。第三，实时数据采集。无人机遥感技术能够实时获取和传输图像数据，快速反馈实时信息。这使得在灾害监测、救援、安全巡检等紧急情况下，能够实时获得地理信息，提高应对和决策效率。

2测绘工程测量中无人机遥感技术的运用策略

2.1.地形测量与三维建模

无通过搭载高精度测距设备和相机的无人机，可以获取高质量的地面点云数据和影像。在地形测量方面，无人机借助其灵活性和机动性，在复杂地形条件下进行飞行，能够获取地表各个角落的数据。通过测距设备测得的数据，可以构建精确的地面点云，准确记录地形的细微变化。这些点云数据可以用于生成数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DSM），提供真实、准确的地形信息。在三维建模方面，无人机携带的相机能够捕捉高分辨率的影像数据。通过结合测量数据和影像，可以对地形进行纹理映射，生成真实感十足的三维地形模型。

2.2地物识别与变化检测

通过无人机搭载高分辨率影像和多光谱传感器获取的数据，可以进行地物分类和检测，实现对各种地物的识别、监测和分析。利用计算机视觉和图像处理技术，可以对影像进行特征提取、目标定位和分割，从而实现对不同类别地物的自动识别和分类。比如，可以识别植被覆盖类型（如树木、草地、农作物）、水体类型（如河流、湖泊、水库）以及建筑物的类型和数量。通过光谱分析和反射率曲线，可以识别并区分地物的不同特性和属性。例如，可以利用植被指数（如归一化植被指数NDVI）来评估植被的生长状况和健康程度，监测农作物的生长情况和病害情况；还可以利用水体指数（如归一化差异水体指数NDWI）来检测水体的存在和变化，监测水资源的利用和水域的污染等。

2.3工程测量和监测

通过无人机搭载GNSS（全球定位系统）设备和惯性导航系统，可以实现高精度的工程测量和监测，为工程项目提供准确可靠的数据支持。利用无人机的机动性和灵活性，可以快速、高效地完成大范围的测量工作。通过携带GNSS设备，无人机能够获取高精度的位置和姿态信息，从而实现对地面特征和工程设施的三维坐标测量。这些测量数据可以用于绘制工程设计图、制定施工方案以及进行工程量计算和评估。通过连续拍摄空中影像或激光扫描数据，无人机可以检测和监测工程项目中的变形、沉降、位移等情况。例如，在桥梁监测中，无人机可以定期飞行并拍摄影像，通过比对不同时间的影像数据，能够准确识别和分析结构的变形情况。

3测绘工程测量中无人机遥感技术的应用前景

3.1高精度数据获取

随着无人机遥感技术和传感器的不断进步和创新，获取高精度数据的能力将持续提高。这将为无人机在地形测量、变形监测和地物提取等工作中提供更多的应用机会，并推动测绘工程测量的精度和效率的提升。传统的航空摄影在获取影像时受限于飞行高度和传感器性能，影像的分辨率有一定的限制。而无人机携带的高分辨率相机能够获取细节更丰富、清晰度更高的影像数据。通过该影像数据的处理与分析，可以提取出更精确的特征信息，如建筑物轮廓线、地物边界等，为地形测量和地物识别提供更准确的数据基础。多光谱传感器可以捕捉到超出可见光谱范围的辐射数据，如红外波段、近红外波段等。通过对多光谱数据的分析和处理，可以获得更详细的地物信息和反映地表特征的光谱反射率曲线。这在农业、环境监测以及资源探测等应用场景中具有重要意义。

3.2智能化数据处理

随着计算机视觉、图像识别和人工智能技术的飞速发展，无人机遥感数据的智能化处理正变得越来越成熟。这种智能化数据处理方法可以实现对大量数据的高效提取和分析，从而快速生成地图、模型和报告。通过将图像中的特征和对象进行分割和识别，可以快速准确地提取出地面要素的位置和形状信息。通过自动化处理方法，无人机遥感图像中的地物、道路网络、水体等可以被识别和提取出来，从而生成具有高精度和丰富信息的地图。利用深度学习和机器学习算法，可以对无人机采集的大量数据进行自动分类、目标检测和变化监测。以地物分类为例，通过训练神经网络模型，可以实现无人机图像中不同类别地物的自动识别和分类，如建筑物、道路、树木等。这样可以大大加速数据处理的速度，并减轻人工编辑和分析的负担。

3.3复杂环境下的应用

无人机在复杂环境下的应用潜力巨大，由于其机动性和适应性，能够应对山区、林区、水域等复杂地形和环境。无人机遥感技术可以提供全方位、多角度的数据获取，为复杂环境下的测绘工程提供高效、精确的解决方案。在山区的应用中，无人机可以快速、灵活地飞越崇山峻岭、峡谷和悬崖陡坡，获取高分辨率影像和地形数据。这些数据可用于山地地形测量、土地规划和自然资源管理。例如，在山地地形测量中，无人机可以通过获取多角度、多视角的影像数据，为山区地形的三维建模提供支持，以及山地地质灾害监测、森林资源评估等。无人机还可以用于采集特定植被信息，如植被覆盖分类、退化程度评估等，为山区生态环境保护和恢复提供数据基础。在林区的应用中，无人机可以通过搭载多光谱传感器捕获多波段的植被反射率数据。通过对植被指数（如归一化植被指数NDVI）和植被水分蒸散指数（如EvapotranspirationIndex）等数据的分析，可以实现对林区的植被健康状况、蒸散蒸腾量等信息的提取和分析。这对于林区管理、林业资源评估和火灾监测具有重要意义。

结束语

无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用研究具有重要的意义。通过无人机搭载高分辨率影像和多光谱传感器，可以实现地物识别与变化检测、工程测量与监测、高精度数据获取等多个方面的应用。这为测绘工程提供了更高效、精确、全面的数据支持，并推动了测绘工程技术的发展。

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