包(bao)头测绘无人(ren)机将(jiang)逐(zhu)步(bu)取(qu)代传统(tong)的脚步测量

无人机技术(shu)正好(hao)成为卫星和(he)有(you)人机(ji)获(huo)取遥感(gan)数据(ju)手(shou)段的有效(xiao)补充。

随着(zhe)空间技术、计(ji)算机技术和信息技(ji)术的发展(zhan)，人类实(shi)现了从(cong)空(kong)中和太(tai)空中观测地球(qiu)的(de)理想(xiang)，遥感正是实现这一(yi)理想的利(li)器(qi)。通过(guo)有人飞机航(hang)空遥(yao)感和卫星(xing)遥感的方(fang)式(shi)，获取地(di)球表(biao)面的信(xin)息(xi)，不(bu)仅(jin)成(cheng)本昂(ang)贵(gui)，也(ye)受(shou)到(dao)回归周(zhou)期(qi)、高(gao)度等因(yin)素(su)的限制，遥感数据的实时性难以(yi)保障(zhang)。

无(wu)人机技术正好成为卫星和有人机获取手段的有效补充，一方面(mian)，无人机飞行(xing)高度低、分(fen)辨率(lv)高，可以长时(shi)间(jian)对感兴趣(qu)的地区进行“凝视”性观(guan)测；另(ling)一方面(mian)，无人机没有人员伤(shang)亡(wang)危险，操作(zuo)灵(ling)活，对(dui)环(huan)境(jing)要求低，甚至可以在危(wei)险(xian)环境中(zhong)完成任务(wu)。因此，在航空遥感领域(yu)，无人机异(yi)军突起(qi)，颇(po)受关(guan)注。

1国(guo)情(qing)普查——用(yong)脚(jiao)步丈量土地

测绘作为(wei)一项古老(lao)的芭乐视频网页版下载，开(kai)始就是个苦活(huo)累活，测绘(hui)基(ji)本(ben)可以分为：外业测量和内业绘图(tu)。而(er)外业(ye)测量，通(tong)常是(shi)按(an)照(zhao)传统的测量(liang)方式——用脚步丈(zhang)量土地，到底(di)有多苦有多累(lei)，国情普查(cha)的普查员比较有发(fa)言权(quan)。

2013年，我(wo)国开始(shi)了全国地理国情普查，普(pu)查于2015年(nian)结束，历时3年。普查员(yuan)在(zai)这期间的工(gong)作量，每人每(mei)天要(yao)核查7-8平(ping)方公里地域。常(chang)规外业核(he)查方式一般采(cai)用步行或骑(qi)电瓶(ping)车(che)，手持电子平板和纸(zhi)图进行核查。遇到山(shan)区或(huo)者地形复杂(za)的核查区域，全靠两条腿。

普查员需要背(bei)着全站仪(yi)，认真地核对卫(wei)星影像(xiang)图上的一个(ge)个小(xiao)图斑，看(kan)到不准(zhun)确的地方，马(ma)上标注并(bing)修正。“这样(yang)的方法速度慢(man)、效率低(di)，通常一幅(fu)图要花(hua)5、6天。”

普查员在外业作业时，主要的工作就是不停地走、不停地核对，手上的轨(gui)迹仪，每15秒钟(zhong)打(da)一个点(dian)，记(ji)录下每天(tian)的行进路(lu)程。

这份(fen)苦不是一般(ban)人能受的，以前接(jie)触过不少(shao)测绘专业的毕(bi)业生，女(nv)生很(hen)少有出外业的，这种(zhong)体(ti)力活儿男(nan)孩(hai)子也常常吃(chi)不消。参(can)与(yu)过国情普查的普查员说，有新(xin)来(lai)的小伙子(zi)刚(gang)跑两(liang)天就累倒了，合(he)理(li)分配(pei)体力是很重要的。

正(zheng)是由(you)于(yu)国情外业核查工作如此(ci)辛(xin)苦(ku)，所以才有无人机测绘的简(jian)便易(yi)行。

同样是在国情普查期间，海南部分地区就采用了无人机航测。国家(jia)测绘地理信息局(ju)第(di)四(si)航测遥感院利用无人机对海(hai)南万(wan)宁(ning)、兴(xing)隆(long)变化较(jiao)大的地区进(jin)行航拍，航摄面积约24平方千(qian)米(mi)，获取0.1米分辨率原(yuan)始像片(pian)2860张(zhang)，并制(zhi)作完成0.1米正射(she)影(ying)像拼接图。影像成果直接提(ti)供(gong)给地理国情外业队(dui)使用，用于海南万(wan)宁(ning)、兴隆地区外(wai)业新增补(bu)测工作。

同(tong)样，山东省(sheng)也启(qi)用了无人机进行航测。济(ji)南(nan)市勘测院受山东省全国地理国情普查领导(dao)小组(zu)委托，承(cheng)担了(le)济(ji)南市地理国情普查的生(sheng)产(chan)任(ren)务。

济南市勘(kan)测院(yuan)工作人员使(shi)用了两款(kuan)无人机航测无人机，目前有固定翼和旋翼两款无人机，用无人机对工作人员难以到达的偏(pian)僻(pi)山区进行高清拍摄(she)。

在航测中，充(chong)分发挥无人机的作业优势，实现(xian)内外有效结(jie)合，低空航测和地面外业调(diao)绘优势(shi)互补，有效提高国情外业调绘工作效率，缩短了外业作业时间，为国情普查工作的顺利完成打下坚(jian)实基础。

2固定翼与旋(xuan)翼在测绘上(shang)的应(ying)用各(ge)有侧重(zhong)

上文刚提到目前(qian)测绘无人机有固定翼(yi)和旋翼之(zhi)分，那这(zhe)两者(zhe)有什(shen)么共(gong)通的地方和区别(bie)呢？

先(xian)来说说(shuo)相同之处，一套典(dian)型(xing)的无人机测绘系统至少应该包括无人机平台、地面控制子系(xi)统、任务载荷(he)子系统、数(shu)据链(lian)路子系统以及(ji)影像数据处(chu)理与测绘成果制作子系统五部分组成。

在起飞前，都(dou)应该(gai)关注作业区域的环境，收集相关地形图等(deng)资料(liao)，了解作业区域地形(xing)、气象(xiang)条(tiao)件(jian)以及起降场等情况。

检查飞机状(zhuang)态(tai)，需对飞机姿态、角度进行调整(zheng)，以确(que)保飞(fei)机准确通讯(xun)。无人机机体内(nei)都配备有电子罗盘(pan)，磁校准等设备来确保飞机在飞行过程(cheng)中的自(zi)我姿态控制。

飞机放飞后该对飞机进行飞行监测，主(zhu)要做(zuo)三个工作：对航高、航速(su)、飞行轨迹(ji)的监(jian)测；对发动(dong)机转(zhuan)速和空速、地速进行监控(kong)；随时检(jian)查照片拍摄数量。

据埃洛克(ke)飞控算(suan)法(fa)专(zhuan)家王谦介(jie)绍(shao)，空气(qi)质(zhi)量与航高息息相关，航高越高，对颗粒(li)物(wu)、水(shui)汽(qi)条件的要求就(jiu)越(yue)严格(ge)。由于无人机大多在云层(ceng)下方进行作业，所以云(yun)层厚薄(bao)与航测的关系还不是那么(me)大。无人机摄影测量

执行回(hui)测任务的无人机在性能(neng)上还有诸(zhu)多(duo)要求，相对航高一般不超(chao)过1500米，续(xu)航时间大于1.5小时，能在4级风(feng)的情况(kuang)下安(an)全飞行等。

针对有人指出无人机测绘不能进行大比例尺，比如1:500的航测任务，王谦(qian)表示(shi)其(qi)实无人机已经(jing)可以实现大比(bi)例尺的测绘了，“目前很多人使用的索尼黑卡4200万像素相(xiang)机，飞200米的高度足(zu)够(gou)实现1：500的分辨(bian)率，另外多加(jia)一些(xie)地面控制点就可(ke)以使精(jing)度(du)达(da)到要求。”

针对固定(ding)翼和旋翼机哪一种更适(shi)合做测绘，王谦也给(gei)出了自己的看法。他(ta)认为，固定翼的优(you)势是速度快，续航时间长，所(suo)以适合较大面积测绘，包括(kuo)正射影像和倾斜摄影。大型固定翼可以做上百(bai)平方公里(li)以上的测绘，不过需(xu)要跑道起降，对场(chang)地有要求。小型固定翼可以做几(ji)到几十平方公(gong)里的测绘，优势就是可以不需要跑(pao)道，弹(dan)射起飞，回收(shou)时采用伞降(jiang)。

而多旋翼优势是飞行稳(wen)定，可以悬(xuan)停(ting)，速度可快(kuai)可慢，而且(qie)在倾(qing)斜摄影时更方便(bian)采集各角度的图像，所以在小范围测绘或倾斜(xie)摄影方面比较合适，但(dan)电动旋翼的通病(bing)就是续航时间短(duan)。

综(zong)合起来就是较大面积正射（几十(shi)平方公里以上），基本上是固定翼比较合适，中等面积(ji)（几平方公里）的正射用小型固定翼稍微(wei)比多旋翼合适，体积稍(shao)大的多旋翼也可以。

目(mu)前，测绘芭乐视频网页版下载更多的是固定翼，大概70%的航测任务都是固定翼完(wan)成的。但倾斜摄影还是可以考虑多旋翼，尤其几平方公里的倾斜摄影要根(gen)据场景(jing)确定用哪种平台，小范(fan)围的就是多旋翼更(geng)合适了。

关于作业环境的要求，在用固(gu)定翼进行测绘时，抗风要求(qiu)跟飞行平台(tai)抗(kang)风性(xing)能和测绘相机的云台性能有关，不同飞机限制不同。目前市面上大部分测绘无人机都能满(man)足4级左右的风力，甚至(zhi)还(hai)有能抗6级(ji)风的。

由于无人机航测需要获取多角度的数据，这就注定了测绘无人机不能像物流无人机设计的一样，从A点到B点就结束飞行。无人机的航线需要认(ren)真(zhen)规(gui)划。

以上说的都是和外业相关的内容(rong)，但别忘(wang)了测绘还有内业。所谓(wei)“外业”，就是外出作业，拿着内业初判(pan)出来的影像图，通过走(zou)访(fang)实地核查、改(gai)正；而“内业”，就是通过卫星或航拍获得基础影像图后(hou)，用专业知识和技术判读(du)、描(miao)绘出(chu)所属(shu)区块(kuai)。

3数据收集之后……

数据本身没有意义(yi)，经过处理、加工、提炼(lian)的信息才(cai)有意义。

无人机测绘得(de)到的数据首先是影像，获取影像的方法有很多，目前无人机主要是两种：正射和倾斜摄影。

当(dang)高空拍摄，中心投影光线(xian)近(jin)似(shi)的被认为平行时，当地物高低差(cha)别引(yin)起的正射化(hua)投(tou)影误差可被(bei)忽(hu)略时，对影像可进行正射化处理，因为还可能有倾斜角变形。近景摄影测量的任意(yi)角度拍摄中存(cun)在的问题是遮(zhe)挡，航空摄影测量也有这个问(wen)题(ti)。有了同方向(xiang)倾斜像对，可以形成地物侧(ce)面的前方交会(hui)测量数据，倾斜摄影是多角(jiao)度摄影的一类(lei)方法，为了获得除(chu)了顶(ding)部外的更多地物不同侧面进行的相机阵(zhen)列组合中的相机姿(zi)态调整，目的是立体像对同名点无死(si)角。

倾斜摄影技术是国际(ji)测绘领(ling)域近些年发展起来的一项(xiang)高新技术，它(ta)颠(dian)覆(fu)了以往(wang)正射影像只(zhi)能从垂直角度拍(pai)摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂(chui)直、四个倾斜等五个不同的角度采集(ji)影像，将用户引入(ru)了符(fu)合人眼视觉的真实直(zhi)观世界(jie)。

目前，无人机尚(shang)不能取代(dai)人工作业，但无人机的技术进步已(yi)经可以互(hu)相补充了。以智慧(hui)城(cheng)市建设(she)航测为例(li)，在进行道路及下水道规划(hua)时，使用无人机对道(dao)路上的井盖进行正摄影像数据采集，由于部(bu)分井(jing)盖(gai)处于城市建(jian)筑(zhu)角落里、阴(yin)影里，大概(gai)可以采集到70%，剩下的部分只能依靠(kao)人工的脚步测量。但随(sui)着无人机技术的快速发展，多角度航测的倾斜摄影目前已经在很大程度上弥(mi)补了正摄影像技术的不足。

无人机可以通过遥感软(ruan)件对数据进行聚类分析(xi)等处理，能快速有效的提取所需要的信息，利用软件对影像进行栅(zha)格矢量化，可以快速得出该地区矢量图。比如(ru)，需要计算测绘地区的耕地面积，利用信息提取，辅(fu)助高分辨影像和丰(feng)富纹理特(te)征，能够快速计算出该地区准确的耕(geng)地面积，能够节省大量的人力和时间。

无人机影像获取周期短，时效性强(qiang)，有利于快速得到影像，便于快速及时有效的统计面积。目前而言(yan)，尽管(guan)无人机已经部分应用于遥感测绘各芭乐视频网页版下载，由于图片获取及处理技术尚未成熟(shu)，目前尚不能取代传(chuan)统的“脚步丈量”。但无人机测绘已经能成为卫星和有人机获取遥感数据手段的有效补充了。随着无人机测绘技术的进步，无人机摄影测量未(wei)来无人机会逐步取代费(fei)时费力(li)的脚步丈量。

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