[摘 要]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地形測(cè)量與地質(zhì)勘探需求也在不斷變化，如何高效、精確的進(jìn)行地形地貌的勘測(cè)與測(cè)量成為測(cè)量工作的焦點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)人機(jī)是當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展中的產(chǎn)物，在地形測(cè)量中具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，例如：其成本低廉、靈活性強(qiáng)、分辨率高、清晰度高、辦事效率高等等，尤其是遙感測(cè)量，很好地滿足了當(dāng)前工程建設(shè)中對(duì)地形測(cè)量的需求。為此，文章介紹了無(wú)人機(jī)的組成與優(yōu)勢(shì)，然后對(duì)無(wú)人機(jī)在地形測(cè)量中的應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行了闡述，以供參考。

[關(guān)鍵詞]無(wú)人機(jī)；地形測(cè)量；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：P217；P231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）31-0344-01

1 無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成

無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)主要是通過(guò)空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)等共同組成?？罩锌刂葡到y(tǒng)中涵蓋著無(wú)人機(jī)的飛行平臺(tái)，同時(shí)也包含著遙感傳感器子系統(tǒng)等。遙感傳感器的子系統(tǒng)又是通過(guò)通信設(shè)備和影像獲取設(shè)備組合而成，遙感空中控制子系統(tǒng)主要是由相對(duì)穩(wěn)定的飛行姿態(tài)的垂直陀螺、獲取到飛行平臺(tái)具體位置信息的GPS接收天線等組合而成。地面控制系統(tǒng)中涵蓋著航跡規(guī)劃子系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)地面控制子系統(tǒng)等，航跡規(guī)劃子系統(tǒng)通過(guò)相應(yīng)的飛控軟件加以組合，保證相關(guān)的功能得到維護(hù)，另外無(wú)人機(jī)地面控制子系統(tǒng)主要是由控制飛機(jī)的起降等相關(guān)設(shè)備組合而成，數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)的接收終端及數(shù)據(jù)處理終端組合而成。

利用無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，重點(diǎn)是依照遙感任務(wù)的實(shí)際要求對(duì)待拍攝場(chǎng)地展開(kāi)航跡規(guī)劃，在地面控制子系統(tǒng)的時(shí)候，將實(shí)際規(guī)劃好的航線合理的載入到相應(yīng)的子系統(tǒng)中，保證獲取到更加直觀的信息。遙感傳感器子系統(tǒng)可以將拍攝的數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行存儲(chǔ)，無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)在處理相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)候可以依照實(shí)際的情況進(jìn)行規(guī)劃，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。機(jī)載通信設(shè)備會(huì)將攝像頭實(shí)際獲取的影像資料及GPS位置等數(shù)據(jù)傳回到地面之上的數(shù)據(jù)接收終端，保證地面控制中心及時(shí)的對(duì)飛機(jī)的飛行和拍攝情況實(shí)施好監(jiān)控，對(duì)錯(cuò)誤的航向及飛行姿態(tài)加以調(diào)整。

無(wú)人機(jī)起降相對(duì)方便，主要是采用了滑起及滑降等方式，這樣就避免了機(jī)場(chǎng)中起降和協(xié)調(diào)等一系列工作，因此對(duì)于起將場(chǎng)地的要求并不高，只要是凈空條件優(yōu)良的平整草地或者是公路就可以。能夠獲取到精確度較高、分辨率極高的影像資料，同時(shí)可以在低空作業(yè)和云下攝影，對(duì)0.05-0.5米間的影像及定位數(shù)據(jù)可以輕松獲取。無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)往往不會(huì)受到地形的影響，因此能夠進(jìn)入到復(fù)雜的地域中進(jìn)行拍攝，這樣不管是林地還是高原，都可以實(shí)施攝影，保證更加全面、準(zhǔn)確的獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，確保高效率的完成任務(wù)指標(biāo)。

2 無(wú)人機(jī)在地形測(cè)量實(shí)際工作的應(yīng)用措施

2.1 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳輸

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用需求越來(lái)越旺盛。對(duì)于各類工程項(xiàng)目而言，傳統(tǒng)的測(cè)量方式與測(cè)量渠道已經(jīng)難以滿足其地形測(cè)量的需求，而無(wú)人機(jī)的靈活、機(jī)動(dòng)、實(shí)時(shí)、低成本與高效率特征剛好能滿足各類工程的實(shí)際測(cè)量需求，克服復(fù)雜的地形、地貌環(huán)境，提升地形測(cè)量的高效益，推動(dòng)地質(zhì)工作的人性化與高效率發(fā)展，但是，由于功用不同，不同的無(wú)人機(jī)特點(diǎn)與工作適用性各不相同，為此，無(wú)人機(jī)在地形測(cè)量實(shí)際工作中應(yīng)加以選擇，并不斷的創(chuàng)新與升級(jí)，提升無(wú)人機(jī)的專業(yè)性與精準(zhǔn)性。例如：水利水電工程建設(shè)涉及生態(tài)環(huán)境、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控等，必須將無(wú)人機(jī)與空間信息技術(shù)、遙感技術(shù)等技術(shù)進(jìn)行有效的融合，才能充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)信息的高效、高精等實(shí)時(shí)性功能，獲取更多的數(shù)據(jù)信息。

2.2 動(dòng)態(tài)跟蹤與檢測(cè)

人類在認(rèn)識(shí)自然和改造自然的過(guò)程中，不但要對(duì)地球的地質(zhì)、水文、工程、海洋以及地下熱能等資源進(jìn)行深入的勘測(cè)與研究，而且還要對(duì)地形地勢(shì)的形成與走向進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)估，做好發(fā)展規(guī)劃與風(fēng)險(xiǎn)防范，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。根據(jù)實(shí)際的地形測(cè)量實(shí)際需求，無(wú)人機(jī)在地形測(cè)量實(shí)際工作的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)遵循因地制宜、選擇性運(yùn)用的原則，運(yùn)用無(wú)人機(jī)實(shí)施相關(guān)的測(cè)量工作，例如：動(dòng)態(tài)跟蹤與檢測(cè)，例如全民水域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與地形變化的拍攝與處理，必須依據(jù)科學(xué)的信息處理流程，對(duì)分區(qū)域的水文信息匯集成像，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的測(cè)量目標(biāo)。

2.3 高清、多角度地形測(cè)量

對(duì)于航空拍攝與地形測(cè)量而言，高清成像、低成本、良好的環(huán)境適用功能是完成地形測(cè)量的基礎(chǔ)配置，尤其是需要傾斜、垂直和水平等各個(gè)方向進(jìn)行角度與尺度測(cè)量的，必須是自動(dòng)搭載了高精度數(shù)碼成像設(shè)備的無(wú)人機(jī)才能實(shí)現(xiàn)，其在低空飛行過(guò)程中，根據(jù)遙控完成低空多維度與多角度的測(cè)量，可有效克服建筑物遮擋問(wèn)題進(jìn)行地形測(cè)量，高效精準(zhǔn)的完成大比例尺地形測(cè)繪任務(wù)，可更好、更快的完成地質(zhì)工作。

3 無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量方面的應(yīng)用前景

3.1 靈活機(jī)動(dòng)性

因?yàn)闊o(wú)人機(jī)本身體現(xiàn)出靈活機(jī)動(dòng)性，所以對(duì)起降場(chǎng)地沒(méi)有極高的要求，實(shí)際運(yùn)用的上升空間較短，簡(jiǎn)便的操作系統(tǒng)和較低的運(yùn)行成本拓展了應(yīng)用空間。無(wú)人機(jī)不同于人為操作的飛機(jī)，發(fā)揮出預(yù)定飛行航線的功能，可以保持著相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，大大提升了拍攝及航線可控制的精度。在相對(duì)正常的情況之下，飛行平臺(tái)實(shí)際利用的最高載油量達(dá)到了五千克，持續(xù)飛行距離可達(dá)1600千米，滯空的時(shí)間可達(dá)十六個(gè)小時(shí)以上，無(wú)人機(jī)飛行高度達(dá)到了五十到一千米，高度控制精度達(dá)到了10米，所以無(wú)人機(jī)可以設(shè)定出將近100個(gè)地形測(cè)量航點(diǎn)，在對(duì)相關(guān)的航點(diǎn)設(shè)計(jì)完成之后，避免降落后再輸入的問(wèn)題，由此彰顯出無(wú)人機(jī)的靈活性特點(diǎn)。

3.2 優(yōu)良的安全性

無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量方面的應(yīng)用中需要保證安全性，這是最基本的要求。因?yàn)轳{駛?cè)藛T和地質(zhì)科研人員并不用參與到駕駛飛機(jī)的過(guò)程中，所以從某種角度分析，這也體現(xiàn)出的安全性能。在無(wú)人機(jī)飛行的時(shí)候不用擔(dān)心出現(xiàn)人員傷亡的情況。近些年，無(wú)人機(jī)已經(jīng)適當(dāng)?shù)难b配上遙感系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)合理運(yùn)用的背景下，無(wú)人機(jī)地形測(cè)量能力穩(wěn)步提升，同時(shí)也保證了可靠性。

3.3 影像高分辨率

無(wú)人機(jī)安裝了擁有著高精度的數(shù)碼成像設(shè)備，體現(xiàn)出垂直及傾斜攝影的技術(shù)水平，除去最基本的豎直拍攝獲取平面影像之外，還是應(yīng)該積極的采用低空飛行多角度攝影，這樣才能滿足不同建筑物的多面紋理影像需要，這樣的特點(diǎn)就是反映出高層建筑遮擋問(wèn)題的具體解決方案，保證比遙感衛(wèi)星實(shí)際獲取到影像資料更加可靠。

3.4 系統(tǒng)成本及維護(hù)費(fèi)用較低

相較于人為駕駛的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，這種無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)和控制系統(tǒng)的維護(hù)成本較低，控制人員不需要考取相應(yīng)的執(zhí)照，具體的上崗時(shí)間也大大縮減。無(wú)人機(jī)的制造材質(zhì)主要是應(yīng)用了強(qiáng)度較高的碳纖維復(fù)合材料，在具體維護(hù)的時(shí)候簡(jiǎn)便快捷。搭載的影像處理設(shè)備在數(shù)據(jù)處理方面并沒(méi)有較高的配置要求，實(shí)際產(chǎn)生的成本費(fèi)用相對(duì)低廉。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)的工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)地質(zhì)資源勘測(cè)、地形地貌繪制以及人文環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方面的數(shù)據(jù)需要越來(lái)越多，高效、精確的進(jìn)行地形地貌的勘測(cè)與測(cè)量已經(jīng)成為民用領(lǐng)域與軍用領(lǐng)域共同關(guān)注的焦點(diǎn)。具有成本低廉、靈活性強(qiáng)、分辨率高、清晰度高、辦事效率高等等優(yōu)勢(shì)的無(wú)人機(jī)被廣泛的運(yùn)用于各類工程的地形測(cè)量中，并取得了良好的工作成效。

參考文獻(xiàn)

[1] 尚海興，薛紹軍，雷建朝，等.無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)在水電工程測(cè)繪的應(yīng)用[J].西北水電，2014[11].

[2] 谷國(guó)濤，吳良才.無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)及其應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011[10].

[3] 牛君瑜，孫超江.無(wú)人機(jī)技術(shù)在水利領(lǐng)域應(yīng)用的探討[J].海河水利，2012[10].

[4] 羅聯(lián)聰.利用無(wú)人機(jī)航空像片進(jìn)行大比例尺測(cè)圖的探討[J].中小企業(yè)管理與科技，2014（19）.