无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:李林玲
[导读] 测绘工程和很多行业都会产生联系,尤其对于工程建设来说至关重要
        李林玲
        钦州市测绘地理信息院 广西 钦州市 535000
        
        摘要:测绘工程和很多行业都会产生联系,尤其对于工程建设来说至关重要。测绘工程的发展为我国社会建设和经济发展贡献了力量,尤其在无人机技术与之产生融合之后,测绘工程得到了飞跃式的发展。无人机大大提高了测绘效率,提高了测绘的精确性,对我国测绘工程行业的发展起到了举足轻重的作用。基于此,本文就无人机影像处理技术在测绘工程中的应用进行了探讨。
        关键词:无人机;影像处理技术;测绘工程;应用
        1无人机测绘相关应用形式
        近些年发展起来的倾斜摄影技术是一项重大的技术突破,它打破了以往只能从正向进行摄影的局限,能够通过在一台无人机上装配多台相机,实现从同一高度、不同角度进行拍摄,能够呈现出类似于肉眼观察事物的效果。在小面积、大比例尺数字化地形测量技术的应用中,无人机与载人飞机相比,优势更加明显。无人机体积更小、质量更小、反应更快、操作更加灵敏,而且无人机还能进入到相对危险的环境中完成测绘工作,这对于测绘人员的人生安全提供了更好的保障。相比载人飞机的另一个优势,就是无人机目前还不受空域管制的限制,能够快速到达测绘区,而且无人机能够长时间悬停在测绘区上空,完成高强度的测绘任务。
        目前,我国无人机测绘技术主要有:
        1.1地形图测绘
        地形图测绘是按照规定的精度要求由技术人员对无人机的相机拍摄角度与分辨率进行设置和调整,并利用成图软件对无人机拍摄的影响进行处理,达到要求的标准。
        1.2土石方测量
        在土方石测量方面,无人机也能发挥较好的效果,无人机经过高精度的拍摄和分析,能够大大提升土方石量计算的精确度。在计算的过程中,由于无人机的飞行高度和地面还有一定的距离,所以能够将其飞行轨迹计算出来,得到高程值,再运用PostFlightTerra3D等软件进行分析和计算,便可以得出测绘区域的土方石总量。
        1.3征地测量
        征地测量历来都是让测绘人员头疼的工作。因为在进行土地测量时,要保证国家土地的调度,还要凸显出土地的经济建设成果。通常来说,政府在实际征地时,会因为测量结果和农民的预期不符,而和农民产生纠纷,甚至对簿公堂。这不仅严重影响了我国土地资源的开发,还会造成不良的社会负面影响。有些农民为了获得更多的补偿,会用自己的方法来对征地进行测量,这不仅不合法,也不能得到政府部门的承认。为了解决这一问题,无人机在征地测绘中得到了更加深入的应用。
        1.4新农村建设测绘
        我国近些年大力推行新农村建设,在新农村建设工程汇总,房屋测绘、电力交通测绘、旅游区规划开发等都是重点内容。利用无人机测绘能够提高测绘的精度,保障农民的切身利益。经过多年的实践,无人机测绘技术在新农村建设中已经发挥了重要的作用。
        2无人机摄影测量技术的应用要点
        2.1无人机航空摄影
        2.1.1航线设计方面
        无人机在进行拍摄的过程中,航线的设计是首要工作。通常,航空摄影中,无人机的航线都是经过分段设计的,以此制定8个平高点位置。为了避免在实际飞行过程中路线差异过大,每段航线应尽量保持在总航线的1/8以内,这样能够保证每一两段航线之内会有一部分重合,这样对于后期测绘数据的衔接会带来一定的便利。
        2.1.2航空摄影
        在实际拍摄的过程中,航线应尽量规划在地表植被覆盖较少的地区,这样能够在一定程度上保证测量的准确性。在选择拍摄环境时,应尽可能避免环境因素的干扰,这样不仅能提高拍摄的清晰度,还能降低二次拍摄的可能,大大节约了时间和人力成本。
        2.2无人机测绘的控点布置
        在用无人机进行像控点测量时,技术人员一般会选择C级和D级的控制点,用这些控制点作为起始点和检测点,并将接收机和网络RTK系统连接起来,用来进行像控点测量。网络RTK流动站通常需要在CORS的范围内进行相关操作,用来进行数据的传输。

在完成数据传输之后,技术人员才能利用流动站设点的方式测量相应参数。一般来说,测量观测的次数不能低于两次,而且相关人员要对每次测量的数据进行严格的审查,确保数据结果满足各项要求。
        3测绘工程中应用无人机影像处理技术的具体策略
        3.1应用畸形改正技术,提高图像的真实性
        与普通的影像处理技术不同的是,在进行无人机测绘过程中,工作人员较多使用的是非量测相机,而用大比例尺进行测量时,工作人员使用的都是常见的单反相机,一般与定焦镜头搭配使用,因此时长有拍摄畸形的现象发生。在进行剖面数据的提取时,某些地震资料会有多路编辑、重新取样、重新排列的现象发生,这时技术工作人员要进行修正工作,在完成修正后获取相关的数据信息。无人机影像技术很大程度上受到卫星遥感和航空遥感技术的影响,在具体的测绘工作过程中能够进行无人遥控的低空飞行,可以从多个角度获取高质量的图像,保障获取图像的分辨率和图像的真实性。
        3.2应用空三加密技术,实现室内控制点加密
        空三加密技术是在无人机影像技术中最为重要的一项技术内容,对工作人员的操作技术要求比较高,这一环节工作的质量高低对于接下来的工作准确度有着很大的影响。运用空三加密技术是为了实现室内控制点加密,计算出加密坐标的具体平面位置,一般是在野外控制坐标的支持下空中进行三角测量工作。目前,解析空三加密技术、模拟空三加密技术在测绘工作中比较常见。空三加密技术的运用流程较为复杂,可简单分为空三数据预处理、初始构网、对连接点进行精确匹配、去除漏匹配点、增加连接点数、控制网平差等环节。空三加密技术不会受到被测量地点区域大小的限制,能够完成区域内部精度均匀的测量工作,控制野外测量工作的成本,大幅提升工作效率。
        3.3应用大比例尺技术,完成地图绘制工作
        进行测绘工作需要建立在同一的测绘基准和测绘系统的基础之上。在测绘工程方面,我国对比例尺地图进行了明确的规定,比如1:100、1:500、1:1000、1:5000、1:10000等。在应用大比例尺技术开展无人机遥感测绘工作时,工作人员需要掌握无人机影像航测系统结构和功能,对地面控制系统、空中控制系统、影像数据处理系统的工作流程有清楚的认知。由于在无人机飞行拍摄过程中都使用的是非量测相机,其拍摄的影响也会发生光学畸变现象,被拍摄区域的实际地形、地貌、地理位置与图片偏差,需要相关技术人员要对图片进行矫正。此外,在应用大比例尺技术进行地图绘制工作时,测绘人员要根据实际的测绘情况使用无人机,科学合理地选择恰当的应用无人机飞行平台,并对其进行相关数据的设定。通常情况下,在使用大比例尺技术进行测绘工作时,无人机会需要一些转弯技术、缓冲技术,工作人员要通过专业的技术手段进行调控,才能确保拍摄效果令人满意。
        3.4应用数据处理技术,提高平面点测绘精度
        无人机拍摄技术与传统的拍摄技术不同,无人机设备在飞行过程中所得到的影响大多处于不规则的排列状态,在旋偏角、俯仰角等角度的选取都比平时的摄影角度更大一些。同时,受到航向的影响,所拍摄的影像重叠度较大,但模型却比较小。在此问题的影响下,空三角测量数据的结果会出现误差,空三自动转点的成功率会降低,相关技术工作人员的工作内容会大幅提升。由于拍摄影响的模型比较小,在测绘工作中需要技术人员经常切换模型,导致技术人员的工作效率降低。因此,相关技术人员要在测绘工作过程中加强人工干预,重视对相关软件的解算工作,降低测区分区,以实现测绘图像精度和准度符合行业内部技术规范的目标。此外,在大气气流、相幅的影响下,测图接边工作会受到干扰,立体像会将高程误差体现出来。因此,相关技术人员要加强对高程精度的把控,严防模型之间高程误差的产生。
        3.5应用数据预处理技术,提高后续计算便捷性
        数据预处理技术一般被应用与数据预处理工作当中。由于无人机影像技术的数据库太大,数据用以受到其他数据、空缺数据和不一致行动人数据的侵扰,工作人员要应用预处理技术,比如清理数据、集成数据、数据变换、数据规约等方式,提高所获得的数据的质量。例如,在测绘过程中要对地球物理面积性观测数据进行大量增强或转换处理,就需要借助数据预处理技术,将无规律的测绘网转换为有规律的规则网,方便接下来计算机系统进行精确的计算。
        4结束语
        无人机影像处理技术经过多年的发展,已经取得了非常喜人的成就。无人机影像处理在测绘工程中更是发挥了重要作用。利用无人机,我国测绘工程的技术人员不仅大大提升了测绘工作的效率,还让测绘工作的准确性得到了进一步提升。
        参考文献
[1]张志辉,罗玉凤.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用分析[J].科技风,2019(08):115+122.
[2]赵元元.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析[J].价值工程,2019,38(16):173-175.
[3]犹华俊.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用[J].工程技术研究,2020,5(02):42-43.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: