钦州市测绘地理信息院 广西钦州 535000
摘要：随着科学技术不断进步和发展，无人机遥感技术开始大量应用在工程测量中。无人机遥感技术可以提升工程测绘的质量和效率，提供精准的数据信息，提升数据收集效率。本文分析无人机遥感技术的构成，阐述无人机遥感技术在工程测量中的操作方法，并且重点研究无人机遥感技术在工程测绘中的应用。
关键词：无人机；遥感技术；工程测量
随着社会经济的高速发展，人们对于工程建设的质量和安全性提出了更加明确的要求。在各类工程开展环节中，要通过工程测量的方式，才能有效的提升工程的安全性。工程质量的质量受到很多外界因素的影响，因此，在工程测绘中，应该不断优化测绘技术，采用无人机遥感技术，有效提升工程测绘的质量。
1无人机遥感技术的构成
1.1飞行平台
飞行平台是无人机遥感系统的主要承载平台，起到媒介的作用，其包含飞机的机条、供电系统、传感器和推进设备等。在无人机飞行环节中，其总质量超过2千克，飞行速度应该控制在160km/h以内，续航能力应该超过1.5小时。
1.2飞机控制系统
飞机控制系统可以确保无人机正常运转，主要包含全球定位系统、接收机、转速传感器和全球定位系统等，飞机控制系统在飞机整个飞行状态下起到控制效果，确保飞行机飞行状态处于稳定，在后期数据处理中提升数据的精确性。
1.3遥感设备
在飞机飞行的状态中，遥感设备可以及时的获取各类影像信息，在无人机设备的任务舱中安置。遥感设备主要配以高分辨率的数码相机、多光谱成像仪和红外扫描仪等设备，在飞行任务制定后，应该对于传感器的参数进行校正。
1.4通讯系统
通讯系统可以实现数据实时的交换，在无人机遥感系统运行环节中，结合数据链的需求提供双向通讯能力，数据链可以结合地面站和无人机的距离设计天线，从而对无人机进行导航和定位，更加精确地提供数据，确保数据精确的传输。
2无人机遥感技术的优点
2.1影像获取方便
快捷在影像资料后续环节中不需要采用专业的设备，采用高分辨率的数码相机就可以进行影像数据的获取，而且在影像数据或许环节中不需要专业的人员，通过简单的操作就能完成所有影像的获取。
2.2低成本
无人机遥感技术的成本非常低，整套设备就在10万的100万元左右。
2.3灵活性高，安全性能好
无人机起飞和降落不需要专门的飞机跑道，可以在不同的环境下起飞，简化了操作流程，并且可以在山地丘陵和城市地区完成飞行航拍工作，其飞行高度不需要得到空管部门的获批，可以在任何时间地点完成影像资料的获取。
2.4受气候条件影响小
只要不是在恶劣的雨雪天气和大风天气，无人机遥感技术都可以使用，其不会受到气候条件的较大影响。
3无人机遥感技术在工程测量中的应用研究
3.1无人机影像资料的获取
用于建筑工程建模的辅助数据包括7个卫星衍生的栅格数据集（即，由栅格单元组成）。LULC数据显示与建筑工程分布有很强的关系，特别是那些表明建筑工程住区的类型。土地覆盖数据集包含14种土地覆盖类型，用作辅助数据。净初级生产力（NPP）是建筑工程分布的关键驱动力；将MODIS17A3年度NPP作为我们的NPP数据，一个地区的降水量、温度、坡度和海拔也在一定程度上影响着建筑工程测量的模式，这可能与建筑工程分布直接相关。在这种情况下，我们使用了数字高程数据及其衍生的坡度数据，这些数据来自先进的星载热发射和反射辐射计（ASTER）全球数字高程模型（GDEM），NTL是一种更直接的表示建筑工程分布的方法。我们使用Suomi国家极轨伙伴关系可见红外成像辐射计套件（NPP-VIIRS）500m分辨率NTL数据作为辅助数据，其空间分辨率高于DMSP-OLS的1km。
使用矢量数据（即由点、线和多边形等几何图形组成）作为辅助数据，包括POI、道路和建筑物数据。poi是具有位置信息的各类场所，其中一些与建筑工程活动有关。道路网络是从AutoNavi地图服务获得的，AutoNavi地图服务是中国最大的网络地图服务提供商之一。建筑物的占地面积和高度对于精确的建筑工程估计非常有用，特别是在建筑工程密集的城市地区。在工程测量中，使用的嵌入式板是NVIDIA-Jetson-TX2板，这是一种速度最快、最节能的嵌入式人工智能计算设备，它是围绕着一个英伟达帕斯卡™GPU，加载8GB内存和59.7GB/s内存带宽，具有多种标准硬件接口，便于集成到各种产品中。工程测量还利用OneNET平台，实现了无人机系统所需的远程、无线和实时传输。OneNET平台是一个开放、免费的云平台，简化了物联网设备对云的接入，OneNET平台已经应用于各类工程测量中。
3.2无人机遥感检测模型设计
在无人机遥感检测模型设计中，采用目标检测的神经网络模型，并取得了良好的效果。模型通常根据其体系结构分为两类：两级检测器和一级检测器。对于两级检测器，如R-CNN、FastR-CNN和FasterR-CNN。两级探测器通常比一级探测器具有更好的精度，计算量小，非常适用于地面目标工程的实时探测。
3.3无人机遥感检测模型、传感器与无人机的集成
如果在调整大小的图像上检测到无人机遥感系统，则在调整大小之前，会通过相应图像上的OpenCV库用一个框对其进行标记。图像通过Libjpeg库压缩成JPEG格式，以便于用无人机遥感系统将图像传输到警告模块。系统还利用DJI机载SDK从无人机飞行控制器读取地理位置和时间。压缩后的JPEG图像、记录的地理位置和采集时间被发送到警告模块。
3.4工程测量信息的实时传输
在工程测量中，要及时、方便地获取被检测无人机遥感系统的信息，采取相应措施，确保工程安全。因此，相关信息的实时传输至关重要。无人机控制模块和预警模块均实现了实时传输，控制模块的仪表为平板电脑和无人机遥控单元。平板电脑上安装了DJIGo应用程序和DJIGSPro应用程序，用户可以设置无人机的飞行任务并控制其飞行状态。有序提取的图像形成的视频可以显示在平板上，在这个新生成的视频中，用户可以在OpenCV库生成的框中看到检测到的无人机遥感系统。
3.5无人机遥感在工程测量中异常检测的应用
Boxplot作为一种统计工具，被用来直观地总结一组数据，它还可以通过一组数据的四分位数来检测一组数据中的异常值[55]。大于上四分位数至少k乘以四分位数范围（即上下四分位数范围）或小于下四分位数至少k乘以四分位数范围的值被视为异常值。参数k可以设置为1.5和3，分别表示异常值和极端异常值。每个街道的实际建筑工程和预测建筑工程之间的差异值被绘制在一个方块图中。具有极高值（正和负）的街道被认为是建筑工程密度异常的区域，我们的辅助数据错误地填充了这些区域。考虑到辅助数据质量差，也可能会增加某些地区实际建筑工程与预测建筑工程之间的差异。最后，我们选择k为3来最小化这种干扰，并且只将具有极高差异值的区域视为具有异常建筑工程密度的区域。
4两种无人机遥感影像三维技术的应用
4.1三维图像验证
利用后处理软件获得航空影像照片，生成三维影像，使用三维图像模型，可以测量建筑物的高度、面积等，将斜向摄影数据输出为开放场景图二进制格式，用于三维数据，其这是一种开源格式，可支持多种三维软件的二次应用。然后，工作人员可以将导出的OSGB格式数据发布到名为“本地空间”的在线地图浏览器中。
4.2720°全景验证
通过组合水平360°和垂直360°图像，实现720°全景拍摄，将图像作为数据从网站中收集，并且web浏览器可以清晰直观地显示这些图像的结果，在手机或个人电脑上可以方便快捷地查看结果。
5结语
无人机遥感技术在工程测量中得到广泛的应用，可以提升工程测量的精确性率，有效地促进我国各类工程行业的高速发展。因此在工程测量工作开展环节中，应该充分结合无人机遥感技术，在确保工程测量精确性的同时，也可以提升各类工程施工的安全性。
参考文献：
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