一、引言
在当今科技飞速发展的时代,无人机测绘正以其独特的优势,为各领域带来前所未有的巨大变革。无人机技术在测绘领域的广泛应用,不仅提高了工作效率,还极大地提升了数据的精准度和安全性。无论是基础测绘、国土空间规划,还是建筑工程测绘和自然资源调查,无人机都展现出了强大的革新力量。
接下来,让我们深入了解无人机测绘在不同领域的具体应用和优势。
无人机在地籍测量中具有显著优势。外业数据采集效率是传统人工方式的 5 至 10 倍,大大缩短项目周期,实现快速交付。可实现 1:500 免像控测绘,满足高精度地籍测量需求。同时,能提供 DOM、DSM、实景三维模型、数字线划图等多种测绘成果,单人即可操作,还支持一控多机完成大范围集群作业。无人机的应用,让地籍测量与管理更加便捷,工作人员可以通过其生成的实景模型直观了解地块形状、大小以及附着物情况,为土地管理提供准确数据支持。在农业、城市规划、环境监测等领域,无人机地籍测量都发挥着重要作用。例如在农业方面,可帮助农民更好地管理土地,实现农田水利和农作物生长状况的精准监测,提高农业生产效率;在城市规划方面,能帮助城市规划师更好地了解城市地貌特征和土地利用情况,为城市规划提供科学依据;在环境监测方面,可实时掌握自然环境的变化情况,提高环境监测的精度和效率。
无人机在土地利用覆盖方面表现出色。可实时生成正射影像图,时效性高,并支持高精度、高分辨率后处理。与卫星影像相比,无人机正射影像具有更高的分辨率和定位精度,且价格相对较低。同时,将测绘与数据处理高度自动化,节省人力、时间,大幅降低成本。二维正射影像利于存档以及对比,帮助工作人员快速核查,对辖区土地进行及时的动态监测。例如北海市应用无人机获取高清正射影像,实现全域全覆盖监测监管,在耕地保护、林权确权、执法监督等多个领域得到广泛应用。
无人机在地形测量中优势明显。能快速进行 1:500 免相控地形测量,外业数据采集效率比传统人工方式提升 5 至 10 倍。可根据客户需求提供 DOM、DSM、实景三维模型、数字线划图等多种测绘成果。单人作业,支持一控多机,高效完成大范围集群作业。无人机的应用大大降低了地形测量的外业成本,缩短了作业周期。例如在矿山地形测量中,无人机倾斜摄影可获取高精度的三维实景模型,为大比例尺地形图制作奠定基础。在山东科技大学校园的地形图测绘中,运用无人机倾斜摄影测量技术建模,并针对三维模型运用 EPS 软件进行地形图测绘,具有实际意义。
无人机在城乡规划中发挥着重要作用。通过高效构建实景三维模型,能够直观反映地貌和建筑信息,为设计人员提供全面、准确的参考。例如,在 “新型城镇化” 建设中,贵州省龙里县利用无人机进行新型城镇建设规划,推动城镇组团式发展,形成 “城乡一体、生态宜居” 的发展格局。无人机航测可快速构建城乡环境高精度三维模型,操作简单,自动化程度高,大幅降低外业成本。带有精准地理坐标的实景三维模型,可与设计的 BIM 模型进行套合,直观展示设计效果,还能与多种 GIS 应用软件结合进行 GIS 应用分析,让城乡规划更加科学高效。此外,无人机还可以辅助城乡规划执法,如区综合行政执法局在金清中队开展无人机航摄监控在建违法建设业务培训会,利用无人机对辖区违法建设多发区域进行航摄巡查,为证据链提供有力补充,提升队员相应执法水平。
大疆无人机技术在土地利用规划中具有显著优势。可将二维、三维模型与多种测绘成果结合,集成地理、现状、规划等多重信息,让土地规划工作更加高效便捷。例如,“空地一体” 百色市首次启用无人机开展乡村土地利用规划测绘工作,成功获取大比例高精度影像,为村级土地利用规划奠定良好数据基础。同时,无人机在土地规划中的应用,还能通过丰富的数据分析,为决策者提供详细、准确、完整的土地规划报告。未来,随着技术的不断发展,无人机将在土地利用规划中发挥更大的作用。
无人机在基础设施规划方面表现出色。对复杂场景进行精准还原,结合多种地理信息进行全面分析,直观展示规划效果。例如,在城市基础设施规划中,无人机可用于交通管理,实时检测交通流量情况,并根据需要调整信号灯配时以优化交通流畅度;还可用于垃圾处理与环境保护,进行高效的垃圾收集和清理工作。在水利、桥梁、公路等基础设施建设中,大疆无人机能对复杂场景进行贴近拍摄,进行高精度重建,采用实景模型能与多种 GIS 应用软件结合进行 GIS 应用分析,让规划设计更加科学高效。
无人机在勘察设计中发挥着高效采集数据的重要作用,大大降低了外业成本。通过搭载先进的设备,如大疆 M300 RTK 搭配 P1、L1 以及大疆智图软件等,能够快速构建高精度的二维、三维模型数据,为勘察设计工作提供有效辅助。例如在工程勘察设计领域,无人机可以快速、高效地覆盖大面积区域,在短时间内获取大量的高精度数据,为设计师提供丰富的地理信息参考。操作简单便捷,自动化程度高,大幅提升测绘效率,设计图纸能与实景二维、三维模型叠加,直观展示设计效果,让勘察设计方案更加科学合理。
利用信息化手段,无人机能够动态掌握工地状况,全面管理施工进度。例如通过经纬 M300 RTK 搭配 P1、L1 以及大疆智图软件等解决方案,快速生成施工区域二维、三维模型,全面掌握工程进展,保存完整历史信息。通过三维模型构建动态施工变化图,直观展示施工进度。基于无人机建模计算土方量,速度快,成本更低。此外,还可以如宁波市交建工程监理咨询有限公司研发的无人机建筑工程监理方法,通过获取当前检测位置至检测建筑中所预设的任意一基点之间的当前检测距离信息等,判断当前间距信息与间距基准信息之间的一致性,若不一致则输出反馈信息至提示器以实现提示,提高施工监理的准确性和效率。
无人机在房建和基建的各阶段应用广泛,能够提高整体施工效率。在现场管理上,利用无人机搭载高清视频设备进行现场巡视,可以对施工人员的行为进行有效监控,从不同高度、不同角度对现场进行航拍,把视频和图像资料实时回传给操作人员,便于管理者及时开展现场管理,并根据施工情况及时调整工程策略,优化施工流程。在绿色施工上,无人机可进行施工现场的环境监测和数据采集工作,有效监测施工现场的空气质量,采集粉尘等数据值,同时获得施工现场的全方位图像,推动绿色施工和文明施工。在质量检测上,无人机多角度、多部位对不同施工阶段实时记录影像,留存原始资料,为项目验收结算提供依据,还能搭载专业检测设备对建筑物质量进行检测,使检测更加安全、高效和智能化。
通过快速建模等手段,无人机高效采集建筑设施数据,实现运营维护数字化,有效降低运维成本。对建筑或设施快速构建三维模型,为工程验收以及运维提供精准的数字支撑。大疆无人机可对建筑进行贴近摄影,建模精度高,为运营维护提供全面准确的数据支持。例如河南省安阳市积极发展低空经济,通过建设无人机监管平台和应用平台,实现了低空领域无人机飞行的智能化监管和应用管理,在城市运营运维中发挥了重要作用。
构建古建筑三维模型,无人机为文物保护提供完善的数字化信息支撑。无人机成像和数据采集领域发展迅速,成为古建筑文化遗传测绘领域不可替代的方法之一。可对建筑进行贴近摄影,全方位获取细节信息,进行精细化建模。例如在宁夏银川,千巡翼 X4 多旋翼无人机搭载 QX1 Pro 倾斜相机成功获取银川玉皇阁的实景三维模型;在广西北流市,千寻位置运用无人机倾斜摄影技术,对游天府古建筑进行了 “数字化存档”。完整的古迹数字化信息档案可用于文物保护、教育、旅游等多个行业。
无人机在确权举证方面发挥着重要作用。数据采集效率是人工的 10 倍以上,可自动将照片与举证图斑关联,降低人力成本。无人机不受地形限制与遮挡,证据采集全面,降低外业难度。例如在西藏洛隆卓玛朗措国家级湿地自然公园自然资源确权登记工作中,无人机通过高精度的航拍技术实现了对复杂地形的全面覆盖和精准测绘,为工作人员提供了清晰、精确的地界图像,确保了数据的准确性和完整性,使得确权边界的划定更加科学合理,有效减少了权属争议的发生。推荐经纬 M300 RTK + DJI P1 / DJI L1 / 第三方五相机 + 大疆智图或精灵 Phantom 4 RTK + 大疆智图。
无人机可提供可见光或多光谱数据,对自然资源进行自动化高效分类。多光谱相机同时采集可见光和多个多光谱波段数据,分类精度高。无人机快速获取区域正射影像,时效性高,分辨率高,信息更完备。例如中山大学科研团队对珠海市红树林湿地开展分类调查研究,使用精灵 4 多光谱版进行多光谱数据采集,使用大疆智图生成正射图,并使用 Ecognition 软件进行分类,分类结果总体精度达 92.4%。推荐使用精灵 4 多光谱版 + 大疆智图或经纬 M300 RTK +DJI L1 / DJI P1 + 大疆智图或精灵 Phantom 4 RTK + 大疆智图。
为了对地质地矿环境进行全面的勘察,无人机结合摄影测量和激光雷达扫描技术可快速精准地获取地形地貌信息。例如天津地调中心运用无人机技术开展自然资源调查监测工作,以内蒙古自治区某露天煤矿及配套选煤厂为外业试验场,开展基于正射技术的二维重建和基于无人机倾斜摄影技术的实景三维建模试验,取得预期结果。天空之眼:无人机在地质勘察中的非凡应用!无人机通过搭载专业设备进行地形地貌的测绘和数据分析,提供了一种高效、精准的地质勘察手段,能够减少人工勘测工作量,提高数据完整性和准确性,适应复杂环境,全面覆盖整个地质勘察现场,高效作业,实时监测环境变化以及在环境监测方面发挥重要作用。推荐经纬 M300 RTK + DJI P1 / DJI L1 / 第三方五相机 + 大疆智图或经纬 M30/M30T+PSDK 负载 + 司空 2 + 第三方平台。
无人机测绘在基础测绘、国土空间规划、建筑工程测绘以及自然资源调查等多个领域都展现出了巨大的优势和重要性。
在基础测绘方面,无人机快速采集数据,降低外业成本,灵活生成多种测绘成果,为地籍测量、土地利用覆盖、地形测量以及实景三维中国建设提供了高效的解决方案。
在国土空间规划中,无人机二维三维精准建模,与已有地理数据无缝结合,直观展示规划效果,为城乡规划、土地利用规划和基础设施规划提供了有力的支持。
在建筑工程测绘领域,无人机提升工程建设数字化水平,为设计、施工、运营提供全面的信息支撑,从勘察设计到施工监理,再到智慧工地和运营维护,以及古建筑三维测绘,都发挥着重要作用。
在自然资源调查方面,无人机高效数据采集,自动化信息处理,让大范围精细化自然资源调查成为可能,为确权举证、自然资源分类和地质地矿监测提供精准的数据支持。
展望未来,随着技术的不断进步,无人机测绘技术将更加智能化、自动化。传感器的精度和性能将不断提高,数据处理算法将更加高效和准确。同时,无人机与其他技术的融合将更加紧密,如人工智能、大数据、云计算等,为测绘行业带来更多的创新和发展机遇。
无人机测绘将在更多领域得到广泛应用,为国家的经济建设、社会发展和环境保护做出更大的贡献。

