測繪工程測量中無人機遙感技術的運用分析

韓小虎 范學振

摘? ? 要：目前在各類測繪過程測量工作中對低空無人機遙感技術的運用非常廣泛，它合理運用到了無人機的高靈活性、高效率性于高分辨率等等多種優勢性能，專門用于高精度信息數據采集與處理。本文就以測繪工程測量中低空無人機遙感技術的基本理論為開題，全面分析了它的技術應用特征與系統構成，并對它在礦區測繪工程中的測量技術應用要點與精度計算過程進行分析，凸顯低空無人機遙感技術的巨大專業化優勢。

關鍵詞：低空無人機遙感技術;測繪工程測量;技術應用;精度計算

1? 引言

低空無人機遙感技術可應用于多個復雜地形區域，實施某些高難度的測繪工程測量作業，該技術的首要應用優勢就是提高測繪作業安全操作指數，同時最大限度降低測繪作業操作成本，同時相比于人工測繪在測繪精度上也具有較大優勢。

2? 低空無人機遙感技術的基本技術應用理論分析

低空無人機遙感技術具有相對較為明顯的技術優勢特征與相對復雜但全面的系統構成，下文將結合這兩點展開分析。

2.1? 低空無人機遙感技術的測繪技術優勢

相比于傳統人工測繪作業，低空無人機遙感技術在測繪作業方面占有絕對優勢，首先它就具備機動靈活、高分辨率與高效率三大技術優勢特征，這三大技術優勢特征確保了其作業中所采集數據的高敏感度與高處理效率。以礦區中所存在的某些應急測繪項目為例，低空無人機遙感測繪技術就發揮了巨大的技術應用優勢，因為它能夠在相對起降困難的場地環境中取代直升機實施低空范圍的遙感測繪，例如在低洼湖泊、低谷、低海拔海洋、高山山麓等區域通過遙感測繪采集大量高清影像資料，其最高分辨率可可達到0.1m左右。另外在數據處理速度方面它也遠遠優于目前比較流行的GPS和GIS技術，能夠達到單機攝影覆蓋面積200㎡以上，這就相比于常規人工測繪技術提高了超過40倍。再者，低空無人機遙感測繪技術還提供圖像測繪編輯與加密處理等豐富功能內容，這些輔助技術都有效控制了礦區工程測繪作業成本。

2.2? 低空無人機遙感技術的測繪系統構成

低空無人機遙感測繪技術在系統構成方面相對簡單，大體上可拆分為兩大結構體系，即遙感信息采集系統和遙感信息處理系統。在遙感信息采集系統中涵蓋了該技術的核心部分，例如遙感平臺、飛行控制系統和地面監控系統，三大平臺系統恰好構成了該技術的重要核心中軸線。這其中的低空無人機遙感平臺專門負責遙控無人機進行信息采集和測繪相關工作，而飛行控制系統本體中也涵蓋了經典的GPS定位器、陀螺儀以及加速器等等作業中核心設備，它們專門負責控制無人機的飛行高度、飛行速度與飛行位置，為數據精確采集提供主觀條件。而地面方面主要通過地面監控系統進行無人機遙控操作，作為整個技術系統的中樞部分，它全面負責所有飛行參數的監控與航線調整，確保無人機始終處于正確的航線上，以間接提高無人機的數據實時監控精度。另外，低空無人機是能夠在天線接受設備的配合下深入到某些危險區域如海洋、高山山谷等等采集發送信息的，而GPS定位器與陀螺儀則確保無人機系統全程運行安全。

在遙感信息處理系統中包含了最重要的遙感影像處理技術，它還配合空中三角測量技術與全數字立體測量技術立體觀測并構建數字高程DEM模型，同時提取、編輯重要數據信息，為地面后方監控平臺生成具有高比例、高精度的正射地圖影像，該影像可主要應用于后期測繪與編輯等等功能。

除上述系統構成內容以外，低空無人機遙感測繪技術系統中還有像片控制網、模型創建平臺以及立體測圖等等技術功能應用模塊[1]。

3? 低空無人機遙感技術的基本技術應用要點與測量結果精度計算

低空無人機遙感技術在礦區礦山測繪方面具有較高的技術應用水平與優越性，它能夠將某些特殊或危險地形的幾何測繪數據整合起來并加以測量，再配合地方環境監測數據采集礦山測繪內容進行深度分析。一般情況下，低空無人機測繪技術針對礦山中地形成圖比例一般設置在1：2000范圍內，且其測繪過程中對地物精度的整體要求不高，這體現出了它較好的技術應用適應性。

3.1? 低空無人機遙感測繪技術在礦區的測繪技術應用要點

在礦區展開低空無人機遙感測繪技術作業，它首先應該確立各個測點的高程坐標，將DLG平面與DLG高程兩項內容融合起來，明確并限制二者的測繪誤差，例如它的加密點與地物點誤差基本要控制在1.0m和1.5m范圍內，DLG的高程誤差則要控制在1.20m（高程注記點）和0.80m（加密點）范圍內。以下主要介紹低空無人機搖桿測繪技術的幾點重要技術應用。

其一，前期準備數據并結合航空示意圖對待測繪區域進行分析，將模擬測繪影像與連接模型二者聯系起來，并存放于系統影像文件夾中備用。

其二，在測繪作業中就為工程項目自動定向定位。例如可結合相片相框與相機參數恢復測繪影相對位置，并定向建立相對坐標系，再構建一套三角測量軟件，將相片相框坐標內容導入到攝像機中，并明確所有影像的待定參數，例如新坐標。

其三，在測繪過程中自動提取連接點，利用空三角測量軟件中的自動轉點功能再結合相鄰兩張拍攝影像的框標坐標明確數據同點名選取位置，生成一系列的影像連接位置，最后執行自動轉點技術操作。

其四，對自動轉點操作中所涉及到的大量連接點進行交互編輯。該流程中主要結合測繪指定區域中的所有影像點進行GPS進行數據分析，同時輸入坐標數據，認真查看視圖影像連接點的具體位置及位置分布狀況，通過人工編輯添加點，再配合patb初次平差進行計算，率先解決測繪工程測量中所有連接點的精度問題。隨后明確影響局部的連接點位置，實施航帶間的連接點優化管理，同步實施平差解算。該過程主要是希望通過平差解算解決某些所存在的爭議點問題，最終消除所有爭議點信息，進一步確保低空無人機遙感測繪過程的測點高精度。

其五，要在無人機遙感測繪技術中應用到空三預覽與加密功能，該操作流程的目的是消除已存在的多余連接點，配合低空無人機實施低空三角測量，并設置測量工程權值與影響分辨率接近值。主要還是要通過path來實現空三加密計算過程。

其六，在測量結束后輸出空三結果，利用三角測量軟件對空三加密結果數據進行處理分析，導出文件，制作生成DEM、DOM文件，同時確保數字化測圖及成果優化調整[2]。

3.2? 低空無人機遙感測繪技術在礦區的測繪成果精度計算應用要點

考慮到針對礦區的低空無人機遙感測繪技術在成果精度計算方面要同時利用到理論精度分析與實測數據精度分析，因此還要采用patb軟件完成這兩項計算技術內容。首先在所收集數據文件夾查看其測量數據成果解算精度，再對其點坐標殘差與控制點坐標殘差進行分析，最后進行測量點坐標加密處理。比如說，可首先利用殘差坐標像點數據記錄記錄像點殘差數據，保證其像點精度大體控制在0.01m范圍內，同時觀察坐標殘差像點是否已經超過了3倍中誤差值，如果超過3倍中誤差值要進行粗差點處理，并設置組號將點中誤差控制在1/2像素范圍內，提高連接點的基本精度要求[3]。

4? 總結

測繪工程測量中采用低空無人機遙感技術具有它一定的技術優勢，因為該技術運用到了大量軟硬件平臺技術內容，可配合無人飛行系統、GPS、各類3D測繪產品全面提高工程測繪精度，滿足測繪數據高精度需求，全面凸顯它相當優越的功能特性。

參考文獻：

[1]石大鵬.無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].區域治理，2018（45）：132.

[2] 趙鈞儒，李壘，張明杰.測繪工程測量中無人機遙感技術的應用研究[J].建材與裝飾，2018（42）：208～209.

[3] 張靖.論無人機遙感技術在測繪工程測量中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（28）：3203.