无人机测绘数据处理关键技术及应用的相关分析宋亚恒 刘盼盼

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者:宋亚恒 刘盼盼
[导读] 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

        摘要: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。鉴于此,本文对无人机测绘数据处理关键技术及应用进行分析,以供参考。
        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无人机测绘技术的简介
         无人机的技术上主要配置了航空测量系统、机器动力控制系统设备、导航系统、数据传输及飞行控制系统,以无线电设备遥控的机械装置。无人机一般有固定翼、多旋翼及无人直升机三种,在测绘中应用最广泛的是前两种。无人机测绘作为新兴的高科技技术,具有机动灵活、效率高速度快、精细准确、成本低、适用范围广、安全性高的特点,在飞行困难地区也能高分辨率影像快速获得方面更具有明显的优势,通过计算机和图像的结合处理,让测量工作的效率更高,也提高了测量工作的科学性和准确性,而且其对图像的技术处理比航拍技术更为细腻真实,也因此在国家重大工程建设、灾害应急与处理、资源开发、国土监察等方面的基础测绘、数字化城市建设、应急救灾测绘数据、土地资源调查监测等方面都有重大的应用。无人机科学技术的发展,充分见证了现代化科学技术的发展与进步的历程。
2无人机技术在测绘工程中的应用优势
         2.1测绘效率较高
         与传统的测绘模式相比,无人机技术应用范围较广,适应性强。施工单位在对施工区域进行测绘的过程中,一旦遇到突发事件,可以利用无人机来进行解决,有效地缩短了问题解决的周期,避免出现重大经济损失。无人机遥感技术可以快速解决各类突发事件,在测绘领域效果显著,能够为技术人员规避一系列的风险因素。
         2.2监测尺度较大
         由于无人机技术发展迅速,各类硬件设备和软件系统不断升级,技术人员可以借助更加完善的无人机技术进行目标监测,根据测绘工作的具体要求,灵活调整监测尺度,不仅能够精准控制测量范围,同时具有良好的伸缩性。另外,无人机技术能够实时反映出目标区域的真实状态,借助三维成像技术进行可视化表达,为作为工作者提供完善的参考依据。
3无人机测绘数据处理关键技术
         3.1空中三角测量
         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[1]。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。
         3.2数字正射影像DOM生产
         DOM是对相片进行数字细微的纠正和调整,并且按照相应的范围进行裁剪最终形成的正射影像集,DOM是让相片上具有影像的特征,同时也有地图的精度。无人机测绘数据的DOM主要是在空三加密的基础上再将成像资料进行影像纠正、分幅裁剪处理及数据处理等,担保DOM相片的高质量和高精准度,有时遇到高架桥及陡壁等还需要人为手工来添加特征线。
         3.3相机校验
         在使用无人机进行测绘时,与非量测相机的关系是互相配合必不可缺,在无人机的飞行过程中有许多不确定的因素,非测量相机的主距及坐票都只是未知数,如果只是测影像就无法确定像主点位置的坐标,而导致必须内定像。

除此之外,非量测相机的镜头畸变差情况很大,就会导致像点坐标出现很大的误差值,要保证其精准,就必须在无人机测绘的工作过程中一边拍摄一边进行校正。一般常用的校正方法有试验场检校法、基于多像自检校正法等。
4无人机测绘数据产品的具体应用
         4.1国土测绘
         我国国土面积宽广,资源充足,但土地实际利用率非常低,这种现象对国民经济的发展有不利的影响,将无人机测绘数据的产品应用到国土测绘中,能够帮助测绘人员能够更精准更快速地掌握测区的详细情况,可以充分地应用于国土资源动态的监测与调查、特征分析等各个行业,比如对于一些环境相对恶劣的地区的情景可以用高分辨率的航空影像获取数用于区域规划。
         4.2环境监测
         环境保护在社会发展中同样重要,无人机测绘产品在环境中责任重大,覆盖面很广,对于环境污染进行监测,对于整体情况进行了解和掌握,从而可以制定解决方案,进而提升治理工作的便利性。比如监测水质、对于区域内固体污染物情况的了解,同时还可以进行海洋监测、海面航船溢油监测等方面都可以借助无人机来实施相应的工作。
         4.3城建应用
         传统的地铁、铁路和汽车隧道或者桥梁桥墩等部位的检测,需要检测人员深入到隧道内部或者悬挂绳索到桥梁下方,采用人工排查的方式来确认是否有裂痕或者漏水等异常,并且确保隧道结构的安全性。传统方法过分依赖人力,效率也低并且还有安全风险,而无人机就可以经过测绘采集隧道内的高精度图像数据生成三维模型供给工程师随时调取查看进行分析,提高应用效率。
         4.4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。
         4.5在信息处理中的应用
         技术人员在完成信息采集之后,需要通过一系列的技术手段对信息进行处理。采用传统的测绘模式需要耗费大量的人力和物力,工作效率较低,并且精准度较差。最近几年,无人机技术的快速发展,使得测绘工作者能够利用更加高效的方式进行信息处理。尤其是在进行矿山勘测时,无人机技术能够有效的保证测绘的广度和深度。施工单位对无人机所采集到的数据进行分析,可以了解矿山周围的地理状况和生态环境,从而制定科学的施工方案,避免施工行为对矿山周围的生态环境造成负面影响。另外,无人机技术可以实现稳定的低空飞行,获得更多的物理信息,对生态环保事业有着重要的意义。
         4.6城市规划测量
         无人机技术不仅能够应用到测量海岸线或地图绘制工作中,还能够对中国各个城市地貌进行全面的测量。在城市规划测量当中,无人机技术的优点就全面地体现了出来,因为城市规划工作需要进行大面积的测量,而无人机技术能够满足城市规划测量工作当中的各项需求。在进行城市规划测量工作时,相关的技术人员通过无人机技术能够全面地了解各项数据,并根据检测工作所反馈的各项数据制订城市规划图像,从而确保城市规划测量工作的顺利进行,同时对城市后期的发展起到一定的保障作用。
结束语
         随着中国经济水平的不断提升,中国科技产生了突飞猛进的发展。同时,无人机测绘技术已经慢慢走向地图绘制当中,测绘工程测量当中加入无人机技术已经改变了早期的工作模式及工作理念。
参考文献
[1]胡大为,田超.低空无人机航测精度控制分析[J].测绘技术装备,2018,20(04):87-90.
[2]黄智伟.无人机在测绘工程中的应用[J].四川建材,2018,44(12):73-74.
[3]陈忠良.无人机技术在测绘工程测量中的应用[J].科学技术创新,2018(34):65-66.
[4]文述生.无人机航测在地形测量中的应用[J].产业与科技论坛,2018,17(23):49-51.
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