关键词:遥感技术;测绘;无人机;应用
Application of Remote Sensing Technology in Surveying and Mapping
SHENG Wenjing
(Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping, Jinan, Shandong Province, 250001 China)
Abstract: With the continuous development of social economy and science and technology, more and more advanced technologies are applied to engineering survey and geological exploration. As one of the main parts of Engineering Surveying and mapping technology, remote sensing technology plays an important role in surveying and mapping engineering by using its high surveying and mapping efficiency and dynamic timeliness. Based on this, this paper focuses on remote sensing technology, the application status of this technology is analyzed, the application of remote sensing technology in practical surveying and mapping engineering and the development of UAV remote sensing technology are discussed.
Key Words: Remote sensing technology; Surveying and mapping; UAV; Application
1 遥感技术概述
遥感技术是一种利用物体不同波长进行目标物体测量的技术,和其他测绘技术相比,遥感技术不受到地面环境和天气气候因素的影响,所以被广泛应用在海洋勘察、交通勘测、工程测绘、自然灾害勘察等领域。此外,该技术测量获取数据的速度较快、所需时间较短,且具有一定的可控性能实时反映数据的动态变化。利用遥感测绘技术可检测的范围很广,获得的数据更为全面、真实。以地质测绘为例,遥感技术在地质测绘中的应用,环境适应性较强,能在复杂地质环境下完成地质勘探工作。而且遥感测绘技术更加注重数据的科学性和真实性,从实际工况出发,其所受到的人为因素影响很少,可客观真实地反映所测绘区域的实际情况。
2 遥感技术在测绘领域中的应用现状
随着科学技术的快速发展,遥感技术的应用范围不断拓宽,且积极和其他技术,比如和GPS技术相结合用于矿区开采环境污染监测,精准定位出现污染的位置并采取动态化监测的方式获取数据信息,为环境治理工程提供更加客观全面的资料。又如和无人机相结合,提高了测绘测量的范围,使得获得的数据更加全面和准确,和三维模拟仿真技术相结合可展示更加宏大的情景,数据处理的效率更高、效果更好。但是遥感测绘技术在实际应用主要存在一些问题,比如其用途具有特殊性,所以还没有得到广泛认知,在地质测量、工程勘测等领域该技术的应用还存在明显的不足,传统的测绘理念使得对该技术的应用不够重视,遥感技术推广难度较大。此外,遥感技术的成本较高,所以目前主要被应用在重点部门的科研项目中,其市场还需要进一步拓宽[1]。
3 遥感技术在实际测绘中的应用
3.1 在地质测量中的应用
以工程项目地质测量为例,地质测量主要是对建筑工程施工区域的地质条件进行勘察研究,在工程施工前必须做好现场实地勘察,了解工程施工现场具体水文地质、地形地势等情况。利用遥感技术进行施工区域范围内地理信息的勘测,利用电磁波反馈的精确性使获得的测绘结果真实准确,且具有一定的时效性,满足动态实时监控的要求。对于采集的数据信息,相关人员通过总结分析以后制成数据报表,这些信息可以作为施工方案制定、紧急预案制定的参考依据。结合计算机制作电子地形图,并通过三维建模的方式展现出来,帮助相关部门人员提前了解工程最后呈现的模样,及时发现施工方案存在问题的地方并及时改正,对于减少后期施工错误、降低变更频率、确保施工的质量具有十分重要的意义。
3.2 在资源勘测中的应用
在节能环保、可持续发展的理念下,为使有限的资源得以合理配置和高效利用,通过资源勘探可了解资源分布情况、资源特点以及发展趋势等,为资源勘探、开发等提供数据参考。但是传统的粗放型的勘察手段,一方面资源勘测不够全面,对于复杂条件下,比如山体高视线不好、地质结构模糊等地区的资源勘探效果較差,另一方面勘探需要很长的时间,需要耗费大量时间、人力等,节能环保性较差。而采用遥感技术,利用该技术进行矿产资源的勘探,可以直接通过图像展示和分析为勘探工作提供依据,该技术的使用能在较短的时间内发现矿点,并通过分析得到资源分布的情况,工作效率较高,能很好地推进后期采矿工作的开展。在资源勘探中,利用无人机遥感技术,在山体较高、起降条件不稳、云层较低视线不好的条件下,利用无人机的低空航拍遥感技术,同相机的变焦功能快速锁定目标,并使用空中三角技术实现对所拍摄图像的纠正修复,从而能够有效避免拍摄模糊、拍摄难度大的问题[2]。
3.3 在地图制作中的应用
地图测绘是遥感信息图像化处理的重要内容,和传统手绘地图相比,利用遥感成像技术可真实反映所测绘目标的信息,通过对信息的加工处理,使所测绘目标的形状、颜色展现出来。在地图绘制时,分辨率与比例尺是基本单元,且决定了地图比例是否完整,而分辨率则直接决定制图的结果。在实际测绘中,要注意三维图和二维图之间的区别和关系转换,合理提高波段反射频率以提升遥感地图制作质量。由于遥感测绘的时效性较强,符合动态监测的要求,不同季节和气候下获得的信息不同,所以绘制的图像也是一直在发生变化的,使用常规的遥感地图制作需要结合长期检测结果来获得周期性变化,从而提高遥感绘图的准确有效性[3]。
4 无人机遥感测绘技术的发展趋势
近年来,随着对无人机技术研究,实现了大面积大范围内的勘测和高分辨率的勘测效果。在未来,随着无人机技术的成熟,无人机遥感技术将发挥极大的应用优势,会被广泛应用在城市工程建设勘测、地质灾害勘测、海洋船舶监测等领域。
4.1 无人机遥感测绘技术的应用优势及需要解决的问题
无人机遥感测绘灵活快速,且因为无人机体积小、重量轻、无需载人、速度更灵敏,将其应用在测绘中,大大提升了测绘的效率,拓寬了监测范围。其次,在大范围的监测中,根据光谱分析原理对检测区域数据进行全面准确采集并分析,通过多次测量与分析提高数据的精确有效性。结合三维仿真展现宏大情景,提高应急处理的准确性。此外,数据处理效率高、分辨率高,将无人机遥感和信息系统结合起来,构建庞大的信息监控系统,可进一步提高数据处理的效率,提高数据信息的分辨率。
目前,无人机遥感还需要研究解决的问题有,比如无人机飞行的稳定性有待提高,因为其体重轻、体积小,在高空飞行时易受到风力作用影响。其次,传感器控制受技术限制,无法采用高精度传感器就不能获得高精度的信息图像,不满足大规模映射的要求。另外,对通信条件要求较高,这是因为无人机传感器控制需要保持良好的通信条件,而受通信限制只有准确编码程序才可确保无人机在高空稳定飞行[4]。
4.2 无人机遥感测绘技术在测绘中的应用实践
(1)测绘影像资料和相关数据的获取。无人机遥感在测绘采集时,通过科学的飞行平台和选取合适的地貌能确保所获得的影像资料满足实际测绘工作的需要。采用空中三角测量对摄影全过程进行整合分析,及时发现测绘中存在的问题并改正,省去了后期数据处理时的麻烦。技术必须全面掌握这些参数资料并进行有效控制,对摄影曝光延迟等进行全方位的控制才能有效提升无人机遥感测绘技术的应用效果,优化技术结构。利用无人机遥感不仅能实现数据采集,还能对数据进行分析处理,采用自动化技术进行系统化设计与处理,去除不合格参数,确保测绘数据的真实有效性,确保设备和技术管理的有效性。另外,利用无人机遥感技术实现对项目航线准确有效的整合与处理,从而确保操作流程的完整性以及控制机制的完整性,满足实际测绘的需要[5]。(2)在复杂条件中的应用。在一些特殊的复杂条件下,比如云层低、着陆条件不理想、高山遮挡、地空飞行时,无法通过人工测量获得准确数据,采用无人机遥感,不仅简化了测绘流程,而且测绘的质量和安全性得到有效提升。将无人机遥感与航空摄影设备相结合,高质量拍摄复杂地形条件下的图像资料,这些资料能成为救灾救援的重要依据。另外,在大型城市建设项目、资源开发等项目中,也能充分发挥无人机遥感适应性强的优势。(3)在交通、海洋船舶等工程中的应用。在交通工程建设选址、海洋勘探、船舶航行中,利用无人机遥感技术一方面提高了工程建设与勘探的稳定,另外一方面对于海洋航行、航海洋资源勘探、铁路和桥梁等复杂交通工程而言,采用无人机遥感技术可降低开发的难度,提升测绘数据的有效性和科学性,同时也降低了测绘的风险系数。
5 提高遥感技术测绘效率和效果的措施
5.1 发挥遥感技术的测绘优势
遥感技术和传统测绘技术相比,不仅测绘范围广,能全面了解所测绘区域的实际情况,而且能进行全天候全方位动态监测,与GPS技术相结合实现全天候导航、定位和实时监测,能获得动态全面的数据与画面,为工程勘测、环境污染防治等提供可靠依据。此外还具有受外界影响小、误差小的优势。为此,在实际测绘中,应高效发挥该技术的应用优势,精确定位测量目标位置,获得全面真实的测绘数据。
5.2 加强对遥感技术的深度研究,拓宽其应用领域
为进一步拓展遥感技术的应用范围,应深入研究该技术,尤其要注重对该技术测量精确度的提升。在相关政策和制度的推动下,开展示范性工程,利用该技术对传统测绘工程进行改造,推动遥感技术和测绘工程的发展,不仅发挥了遥感技术在测绘中的价值,而且也能在实践研究中及时发现该技术的弊端,推动遥感技术的发展完善。此外,加大资金的投入,这是遥感技术得以实现深度研究和进一步发展的基础物质保障。
5.3 大力推广遥感技术,加大普及和宣传
鉴于当前在不少测绘项目中,受传统测绘理念的限制,对于遥感技术的认识程度不够深,该技术的应用范围还有待进一步拓宽。宣传该技术的应用优势,比如适应各种复杂地形勘探,能实现对火灾、气象灾害等过程的实时监测、获得动态数据,从而为构建防御体系提供可靠依据等,通过宣传使人们意识到该技术在测绘领域的重要作用,提高其普及程度。相关人员应从降低遥感技术应用成本的角度出发,通过降低遥感技术测绘费用来吸引各行各业加大对测绘技术的应用[6]。此外,不断提升遥感技术的空间分辨率,早期遥感技术受分辨率的限制使得只能用在宏观监测和重要环境项目监测中,但随着科学技术的进步,遥感技术分辨率的提升,该技术和地质符合程度也越来越高,受距离限制减小。
6结语
综上所述,随着现代测绘技术的不断完善,促进了测绘工程的发展,继续加大对新的测绘技术的研究开发力度,在核心技术研发上加大资金支持,在实际测绘中优化测绘方式,将遥感和其他技术,比如和无人机结合起来,可进一步拓宽测绘的范围,提高测绘的客观全面性,进一步提高测绘工程的水平,使遥感在地质勘测、工程测量、灾害预防等领域发挥重要的作用。
参考文献
[1] 刘记川,赵鹏,张亮.遥感技术在测绘中的应用[J].地理空间信息,2016(06):48-49+7.
[2] 王海涛.无人机遥感技术在测绘工程测量中的实践[J].冶金管理,2019(21):83-84.
[3] 李俊.无人机遥感测绘技术在工程测量中的应用[J].中国新通信,2018(18):91.
[4] 杨迎新.浅谈无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].科技资讯,2019(06):43+45.
[5] 马文麒,葛丽,赵翔翔.应用遥感技术测绘大比例尺专题图的方法与实践[J].经纬天地,2018(01):61-67.
[6] 罗宇,梁晓军.无人机测绘技术用于工程测量的实践探究[J].科技资讯,2019(32):52+54.