摘要:当前无人机测绘技术在多个国家的多个领域当中都得到了十分广泛的应用,国家对于无人机测绘技术的研究也有了迅猛的发展与理想的成果。无人机在低空遥感技术方面的应用,能够有效加强对相关技术的处理速度和处理能力,并对于高空图片的清晰拍摄等工作起到较好的促进效果,加强无人机的图像采集技术的发展以及促进图像像素整体水平的提升。基于此,本文主要分析了无人机测绘数据处理关键技术及应用。
关键词:无人机测绘;数据处理关键技术;应用
引言
在新时期的快速发展中,很多先进技术已融入测绘行业的发展中,无人机测绘技术在测绘行业中发挥着重要作用,尤其在数据处理中的优势比较明显,能够有效地采集特殊区域的数据和信息,在很大程度上提升了测绘工作的整体效率。
1 无人机测绘技术
无人机测绘技术,实质上指的就是借助无人机设备、高清数码相机或者其他遥感设备对地面信息进行收集,而后以计算机强大的运算功能进行成图处理。实际上,无人机测绘技术是一种综合性的、多功能的新型测绘技术,在使用中往往具有拍摄周期短、成型准确度高的特征,未来的发展前景非常好。近几年,中国的城市化进程以一种飞跃式的速度向前推进,原有的建筑工程愈发捉襟见肘,在这种情况下扩大建设规模、加强工程测绘就显得十分重要,而无人机测绘技术正是在这种情况下出现并且发挥出积极的作用。无人机测绘技术与工程测量的结合可以说是工程测绘技术的一大突破,在有效解决传统工程测绘技术相关问题的同时,使我国的工程测量技术得以迈入世界领先水平,可以说,对无人机测绘技术用于工程测量的实践进行分析具有不可忽视的积极意义[1]。
2 无人机测绘技术优势
在实践应用中无人机测绘技术表现出了可控性突出、适应性可观的优势。在工程测量过程中做出的所有努力都是为了提升测定的准确度和尺度,而无人机测绘技术的应用恰好满足了这一根本性需求,除了能够提升工程测绘的范围之外,更能够通过选取性测绘获取到工程局部的精确测绘信息,有助于提升工作人员对整个工程的把控程度。利用无人机测绘技术开展工程测量的时候,工作人员必须充分认识到无人机测绘技术的此项优势,根据工程测定的实践要求合理确定测定区域。
无人机测绘技术的稳定性和可控性也较常规的测绘技术更加可观,测绘范围的大小可以根据实际需求进行调整、监控的精准度也可以随时变化,鉴于此,工作人员很快就能在无人机测绘技术的帮助下了解待测定区域的实际情况,并且以计算机设备为依托,进一步加强功能建设和技术升级。很多时候工程测量都是在自然条件比较恶劣的环境中开展的,此时无人机测绘技术的优势就体现出来了,其能够适应各种各样的环境,无论是低空拍摄还是精准测量都能取得优异的效果。
无人机高清摄像设备的存在有效提升了工程测量的准确度。工程测量工作实际上非常复杂,工作人员在测量过程中需要了解的不仅仅有工程建设区域的各项数据,还有项目待建地区周边的地质条件和水文条件,过去的测量技术显然无法在短时间内迅速捕捉类似信息,而无人机测绘技术的遥感观测功能则能有效解决这一需求,尤其是在高清摄像设备的支持下,无人机测绘技术能够达到的测定精准度就更加可观。
3无人机测绘数据处理技术关键
3.1数字正射影像技术
数字正射影像是利用数字高程模型对数字化的航空像片、遥感影像进行扫描、处理,经逐个象元进行投影差改正,再按影像镶嵌,根据图幅范围剪裁生成的影像数据。在无人机测绘过程中,应用专业的地理信息遥感软件对原始遥感影像经过辐射校正、几何校正后,消除各种畸变和位移误差,获取包含地理信息和各种专题的卫星遥感数字正射影像地图,这项技术的影像信息齐全、饱满,整体色调清晰均匀,反差适中[2]。
3.2 动态后处理技术PPK与惯性参考系统INS
因为无人机整体身形较小,其在运行过程中会因为飞行中的气压或环境因素而影响绘制的过程和结果,在相机成片后,将相片的位置进行详细的记录并且自动进行调整修正这种技术就非常重要,这种技术就是PPK技术又称为动态后处理技术,其不仅可以克服一些气候带来的影响,PPK技术原理是借助接收机和1台以上的流动站对卫星的载波机位进行测量后确认相对精准的GPS定位技术。PPK技术的优势非常多,比如受可视条件、能见度、气候、季节等因素的影响非常小;作业范围的半径能大到30 km ;而且定位方面的精度很高,误差精度可达5 mm。
而INS即惯性导航系统是一种不依赖于外部信息,也不向外部辐射能量的自主式导航系统。这个系统的工作原理是根据惯性空间的力学定律,从运动计算中运动的数据以及旋转的角度数据等,根据系统变化来进行调整。
3.3 空中三角测量技术
在无人机测绘数据处理过程中,空中三角测量在很大程度上影响着测绘结果的精度。空中三角测量的主要内容是像点匹配、平差计算、电测控制。其中,像点匹配需要由计算机完成,技术人员需要在计算机中合理地设计参数,将无人机测绘获取的像点导入计算机中,以完成像点匹配工作。在无人机飞行过程中,能够调整自身的飞行姿势,这样其拍摄角度也会出现很大变化,导致测绘数据误差问题。因此,在测绘数据处理过程中,可以引用迭代算法和像点匹配算法,实现控制目标物体平面位置误差和高层误差的预期目标。
3.4 数字调和模型DEM生产
DEM的内容是通过地形模型数据来实现对地面地形情况的数字化模拟,这种数据值是以有序排列的形式来表示的,主要是在空三加密基础上对原始影像采集后进行重采样生产核线影像。这个无人机测绘软件在人工编辑后就可实行的自动匹配,准确的DEM保证了DOM的精度[3]。
4无人机测绘数据处理关键技术的应用
4.1 在环境监测中的应用
无人机测绘数据处理关键技术在环境监测中的应用,能够快速获取航测影像,提高了影像的精度,有助于全面掌握环境污染情况和排污污染情况。另外,在环境监测方面,无人机测绘数据处理关键技术还可以在海洋监测、湿地监测、固体污染物监测等领域发挥着重要作用。
4.2 在灾情救援中的应用
目前,我国自然灾害越来越频繁,尤其是地震灾害,无人机测绘数据处理技术在灾情救援工作中发挥着重要作用,无人机测绘技术的灵活性和机动性贺强,能够迅速、准确地获取灾区地段影像,为灾情救援工作提供了便利,为灾区人民群众的生命财产安全提供保障。
4.3 矿山测绘
首先,无人机航路设计采用航空摄影获取矿山地形、地形、总面积、周边交通等数据和信息。要想满足矿山测绘的需要,测绘人员需要确定无人机的飞行高度、分辨率等飞行参数。其次,测绘人员需要做好地面控制工作,提前确定测绘点,方便无人机采取高精度数码相机进行数据采集。另外,在初次射飞行成以后,测绘人员需要及时查看无人机反馈的飞行信息,如果测图数据不满足使用要求,测绘人员需要调整无人机的拍摄角度、飞行高度,并重新拍摄获得更多的测绘数据。最后,测绘人员要对无人机采集的测绘数据进行分析和整合,以获取完善的矿山地形特征、交通状况、植被覆盖等信息,为后期的矿山开采工作提供指导[4]。
结束语
在现代化社会的发展中,很多先进的数字化测绘技术得到了推广和应用。无人机测绘技术利用遥感系统测绘复杂区域,在数据采集和处理过程中存在很大优势,为后续工作人员的数据整理和分析工作提供了很大便利。
参考文献
[1]林黎明.无人机测绘数据处理关键技术及应用探究[J].工程建设与设计,2018(18):261-262.
[2]孙博.无人机测绘数据处理关键技术及应用[J].居舍,2018(16):185.
[3] 熊超杰.无人机测绘数据处理中的关键技术及产品应用[J].黑龙江科学,2019,10(12):78-79.
[4] 庄建明.无人机测绘数据处理关键技术及应用探究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(26):88.