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研究无人机技术在测绘工程中的应用朱文娟

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：朱文娟

[导读] 摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各项科学技术都得到了极大的提升，无人机技术亦是如此。

        山东立鼎测绘有限公司山东德州 253000
        摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各项科学技术都得到了极大的提升，无人机技术亦是如此。当前无人机设备凭借其操作便捷、测量精准程度高等优点而被广泛地应用到了数字化地形测量工作当中，其不但有效提高了测量工作的效率，而且还有效提升了测绘结果的准确性，提升测量精度，所以受到了越来越多的关注。本文主要对无人机技术在测绘工程中的应用做论述，详情如下。
        关键词：无人机技术；测绘工程；应用
        引言
        工程测绘作为一项复杂性工作机制，其受到地理因素、环境因素等方面的限制，从而增加了测绘工作的开展难度。伴随着技术体系的不断更新，高智能技术逐步落实到工程测绘中，通过信息技术、传感技术、反馈技术等方面的应用，令整个测绘工程呈现出一定的有序性与逻辑性。依托于无人机设备进行工程测量，可对整个工程进行空间化描述，通过GPS、GIS定位，将所得出的数据信息，同步反馈到系统数据库中，可令数据映射形式呈现出一定的立体化，保证各项技术机制的落实，可对地理环境进行维度确认，同时也可避免因为大数据在同一时间节点传输，所造成的数据冗余问题，为工程测绘人员提供更为直观的信息。
        1无人机摄影测量系统组成
        无人机摄影测量系统主要由3个部分组成，即飞行系统、任务荷载系统及地面控制站。它集成了多种先进技术，具体包括飞行器技术、遥感技术、传感器技术、信息通信技术、POS定位技术、无人机图像处理技术，能够自动化、智能化获取国土资源信息和地表环境等空间遥感信息，实时处理、建模与分析，为国土资源的创新管理带来突破性进展。无人机航测系统具有先进的导航定位系统，具有较长的续航时间，国土资源管理人员只需要在无人机操控界面对无人机飞行的技术参数进行设置，在固定的场地就可以起飞，完成对国土资源的实时、自动采集。外业飞行完毕后，在现场即可完成数据的快拼，检查飞行的影像数据是否符合国土资源管理的需要，做到一次飞行即可满足国土资源的应用需求，进而促进国土资源管理工作的快速发展。无人机航测的精度直接关系到国土资源数据的质量，因此要求无人机体积小、质量轻、具有较强的抗风能力和稳定性等优点，能够适应各种环境下的国土资源勘察和测绘任务。
        2无人机技术在测绘工程中的应用
        2.1像片测量及控制方面的应用
        在无人机测量技术中，像片测量及控制十分重要。所以，应当特别注重像片测量点及控制点方面工作。在对其控制点进行应用过程中，相关作业人员需对相关知识范畴的技术、操作、参数以及常态性问题等加以关注。特别是作业人员要明确对测量流动站等有关知识，从而确保具体作业得以控制在COS的可控范围内，进而实现对数据的迅速传输，使测量结果得以实现进一步优化，同时质量也得到有效增强。而从操作方面来讲，相关测量人员还需对无人机飞行与测量常见问题展开深入研究和探索，切实做好相关应用及维护保养工作，确保其测量质量。从参数方面来看，则需对测量手簿的应用加以重视。在寻找控制点时，应当对相关参数加以分析，不断强化数据转化效率。从工作常态上来看，相关作业人员需强化PTK工作站管理工作，切实落实好各项系统工作状态及性能等方面检测工作，全面做好各组数据测量工作，尽可能避免测量结果出现错误，不断增强检测、审核等工作水平。

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        2.2三维重建与真正射生成
        基于数据预处理基础，可采用SIFT算法匹配影像的特征点，并采用随机采样一致性方法进行粗差检测，这一过程可结合相对定向模型和5点法，如三度重叠点存在于双模型之间，粗差点剔除需采用前方交会计算方式，以此对连接点足够的影像不断选择，相对定向即可依次完成，定向的旋转矩阵和线元素可顺利计算，为判断单位阵作为定向的正确性，需利用旋转矩阵相乘和线元素向量共面，自由网可进而完成构建。可采用光束法联合空三测量，可得到畸变消除后的影像和优化后的高精度外方位元素，后续的纹理提取和三维模型创建可获得依据。为创建立体像，需开展多视、多基元密集影像匹配，辅以基于区块的多视匹配方法，空间平面可在划分规则格网后作为基础，综合利用物方面元、像方特征点、多视影像上的特征信息和成像信息，为密集匹配多视影像，可由此采用影像不固定的匹配策略，多视影像同名点坐标的快速计算可依托并行算法完成，高密度三维点云数据获取可随之实现。坐标转换模型建立需经过像控点，以此开展地理注册和坐标转换，即可在当地坐标系下转换三维点云并实现DSM的生成，随之开展真正射纠正和纹理映射，真正射影像和全要素三维模型即可顺利获得。
        2.3绘制地形图
        绘制地形图是地质工程测绘的核心环节，可以将测绘的数据通过地图有效的还原出来。为了保证绘制地图数据的精密度，技术人员需要优化数字化技术，提升无人机在航拍时的设备性能，为绘制地形图提供清晰的像片与比例尺。为了获得更精确的地形图，应该致力于将无人机的技术与测量方式结合在一起，优化地图测绘与绘制的工作思路，确保收集数据的准确性之外，提升数据信息与图像信息之间的统一。技术人员还需要根据无人机的性能特征等方面的信息，对实际工作获得的数据进行深入分析，进一步提升测绘能力。为了更好地保证无人机在地质工程测绘中的实际测绘效果，需要根据无人机的系统与设备性能进行合理规划，对测绘区域的航线进行划分，确保无人机在规定时间内在指定区域完成航拍工作，避免因待机时间过长导致无人机出现事故。合理规划航拍路线，避免出现遗漏现象，降低测绘数据的可靠性。为了保证测量结果的准确性，需要对航拍系统的性能进行检查，在收集数据时发现图像缺陷问题，需要重新进行补测工作。还可以利用无人机的遥感技术，对拍摄的照片进行预处理，在无人机系统对照片数据进行审核时，可以将不符合规定的数据直接处理掉，将更准确地数据传递到数据中心。地质工程测绘工作对于提升土地利用率具有作用，在实际测绘中需要保证无人机的状态，为测绘工作开展提供有力支撑，定期为设备进行调试，保证其状态在良好的状态，提高地质工程测绘工作的水平。
        2.4获取土石方量数据
        无人机在飞行的时候在特定的飞行高度内，可以实现不同高度的飞行作业，根据高度的变化对无人机的运行轨迹进行计算，通过计算的数据获得高程值，借助计算机对高程值和数据进行转化，获得土石方量。
        结语
        综上所述，无人机技术的应用，可有效提高工程测绘精度，依托于智能平台，可进一步实现数据信息的高效率整合，为地区精度测绘工作的开展提供基础保障。为此，在实际应用过程中，必须结合地区内地理环境、空间布局等，查证出不同操控状态下，遥感技术的应用形式，以确保数据信息的精度化、质量化测量。
        参考文献：
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