我國長江干線航道的尺度逐漸提高，航道數字建設和長江電子航道推廣運用也在不斷建設，航道測繪所花工作量也在逐年攀升，對干線航道的應急測量、快速測量和航道監測工作質量加以重視更為緊要。然而沿用傳統的測量技術進行地質災害調查和測繪工作已無法滿足當前航道測繪工作發展的需求，應重視優化引進先進的測量設備與技術以改善工作效率不佳的情況。無人機測量系統是將無人機低空測量技術運用到測量系統中，將其結合形成新型的測量平臺，有效提高航道測量的科技水平和工作效率，也能讓工作人員的工作量有所減少，使航道測量有科技支撐。

無人機是通過無線遙控設備和機器所在程序進行不載人飛機的控制，包括無人飛艇、多旋翼飛行器、無人直升機、固定翼機、無人傘翼機等。在20世紀20年代出現了最早的無人機，當時無人機被用于靶機訓練，在軍事中得以使用，直到后來才轉回民間使用。20世紀90年代起，發達國家才逐漸認識到無人機的發展空間和重要性，開始重視對無人機的研制，這讓無人機的發展得到前所未有的進步。

我國無人機航攝遙感系統的研發工作是從20世紀末開始的，在結合國外先進技術的同時，不斷進行技術優化創新，使我國無人機測量系統能適應復雜多變的天氣和崎嶇的地形，并準確獲得相應地理信息數據，這讓傳統航空攝影測量手段中的缺陷得到彌補。當前，無人機激光雷達系統與無人機傾斜攝影系統是最重要的2個無人機發展方向。

⒈無人機傾斜攝影測量系統

無人機傾斜攝影技術是近幾年才逐漸興起的一項新興技術，它利用多臺傳感器通過相同的飛行平臺作為搭載，并對某一特定物體進行傾斜和垂直等不同角度進行影像采集，進而獲得非常準確的物體信息。這種無人機傾斜攝影具有3個主要的特點：⑴該傾斜攝影能修正正射影像的缺陷，讓攝影實物被如實反映出來，使實物更貼切于真實情況；⑵它可在已有的成果影像基礎上進行坡度、高度、角度與長度的測量，使得傾斜攝影技術被其他行業所重視與應用；⑶將航空攝影大規模沖突的特征與傾斜攝影批量提取紋理的方式結合建模，能有效節省建模成本，使建模效率大大提升。

⒉無人機激光雷達系統

無人機激光雷達系統主要有高分辨率數碼照相機、GPS定位裝置、激光測高儀和IMU等構成，它能完成對所測物體的同步測量，測量過程中獲得的數據在相應方程式的處理下生成高密度的三維激光電源數據，直接給用戶提供所需地形的準確數據，通過無人機激光雷達系統的測量可以使地面控制點的選取大大減少，最終測量精度也變高。無人機激光雷達系統比傳統攝像更高效，且所花成本更低，因此也極受重視。

⒈航道測繪的特征

航道測繪工作是航道養護工作的基礎，也是進行航道規劃航道管理、航道建設、航道養護、航道施工等多項工作的重要保障，通過航道測繪能完成流速、流向的觀測工作、水深測量工作、路與地形測量工作和建筑物觀測工作，類似橋梁、岸線、洲灘、碼頭、植被、整治建筑物、過江電纜等都利用傳統的RTK作為測量工具，利用全站儀作為觀測工具，這種傳統的測量觀測成本較高且達不到良好的工作效果，最終得到的產品精度也偏低，再加上水岸交界處通常為陡岸、陡坎等，測量人員進行建筑觀測時無法到達對應的準確地點，工作效率偏低，且給工作人員的人身安全帶來一定風險。就長江沿線來講，許多碼頭的航標會由水位變化而發生一定程度的變化。此外，電子航道的優化更新與航道應急測量工作的需求表明，當前航道測繪急需快速測量，且需要有優秀的技術與裝備進行保障。

⒉無人機測量系統的運用

就長江沿岸來講，長江所跨區域大，且呈帶狀分布，形狀呈狹長形，長江沿岸所用的無人機測量測圖比例在1:5000～1:10000，由于測繪圖的比例尺偏小，可利用固定翼無人機對其進行測量。

⑴運用于植被復雜地區的測量。當前，使用的無人機激光雷達系統多數都能對同一脈沖的多次反射進行記錄，激光束可能被打到樹葉與樹干上，或是打到樹冠的頂端部分，還可能打到地面被照回。如此就會得到一組多次返回的三維坐標點，且出現分層，這讓測量植被復雜地區的地形數據更為準確，有效彌補RTK測量中存在數據信號差的問題。

⑵運用于碼頭等臨河設施的測量。長江所流經的省市較多，因此在長江沿線的碼頭數量也非常多，許多浮式碼頭常常會由于水位的變化而發生改變，根據傳統的測量手段進行碼頭等臨河設施測量工作往往需要長達幾年的時間才能進行一次更新，且測量信息只能對當時測量的位置作出反應，沒有良好的實效性。而當前用無人機進行測繪能對碼頭的數據信息快速獲取，進而給航道管理部門的資源保護提供更為準確的信息數據。

⑶運用于岸線、洲灘的測量。通過無人機進行航道測繪能有效提高工作效率，使長江沿岸的岸線和洲灘的測量精度得到大大提升，這對真實反映洲灘與岸線的變化情況有明顯幫助。利用傳統測量比如全站儀測量和RTK測量來測量陡岸、陡坎會具有一定難度，而利用無人機進行測量則能對這些難以通過人工采集信息的地方做到精確的數據獲取。另外，無人機測量還能獲得大量的信息數據，這對于對比特征點數據來講更具科學性和規范性?？墒?，在利用無人機進行航拍時要重視設置均勻的布控點，保障布控點設置具有明顯的參照物和特征，且確保航線與相片的重疊度保持在一定范圍內。

⑷運用于水深測量中。無人機激光雷達系統可通過發射規定長度的波長進行水深測量，當前已將無人機激光雷達系統運用到海洋測量中，由于長江流域中含有較多的懸浮雜質，因此在長江流域運用無人機激光雷達系統的效果還沒有非常明顯。

⑸運用于架空電纜、橋梁的測量。架空電纜和橋梁這部分建筑會受到外界溫度變化和重力的影響而發生最低點變化與形變，通過無人機激光雷達系統對電纜和橋梁的位置變化情況進行測量，從而獲得更精確的數據，在無人機定期測量下監測架空電纜與橋梁最低點和形變的變化情況。

⑹運用于地質災害、船舶流量的測量。通過無人機進行測量能夠獲得大規模的成像且非常迅速，因此可將無人機測量系統運用到船舶流量監測與地質災害監測等領域，實現對航道中非法采沙行為的監測，尤其是該系統增加激光雷達后就不再受時間的限制，能獲取任何時段的數據信息。

⑺運用于航道整治建筑物的觀測。許多航道整治建筑物會在枯水期露出水面，此時可利用無人機監測系統對航道整治建筑物進行數據收集，完成大規模成像和點位坐標定位，完成檢測工作，對航道整治建筑物的變化情況和損毀情況進行統計，并結合歷史數據作出分析，然后將分析數據報給相關修復部門，從而完成對航道整治建筑及時開展修復工作。

⑻運用于大比例測圖中。目前的無人機攝影測量系統最大能夠完成1:500的大比例測圖工作，且無人機測量系統的大比例操作工作所需工期較短，花費成本較少，獲得數據精度高，能有效減少工作人員外出工作的工作量，使整體工作效率得到大幅提高。此外，無人機激光雷達系統還能通過雷達得到無數的數據點云，進而完成大比例尺測圖的測繪工作，讓圖像精度大大提升。

⑼重點技術難題。無人機測量系統在工作過程中明顯受到續航時間的限制，尤其是在進行大范圍觀測時會嚴重受到續航時間的制約。由于續航時間不足會導致無人機無法安全返航，因此在進行測繪觀測時所花費的時間比較短。此外，無人機外出工作時的安全性能有待提升，從而確保無人機安全返航的概率大大提高，尤其是遭受雷暴、大雨、大風等惡劣天氣時，更需要保障無人機外出工作能安全返回。

我國無人機測量技術的創新研究日益發展且趨于成熟，將無人機從技術運用導航到測量中有助于航道測量工作精確性的提高，但在無人機測量系統進行測繪時，需要保障無人機的可靠性，從而使航道養護管理工作得到進一步提升，減少工作人員的工作量，給測繪應急服務提供保障，提高航道公共服務的質量與水平，為我國長江沿岸經濟建設和綜合立體交通建設提供強有力的支持。