無人機測繪下的地理信息定位技術研究

黃海平

（廣州建通測繪地理信息技術股份有限公司，廣東 廣州 511300）

利用無人機測繪地理信息具有較大的作用，空間框架和數(shù)據(jù)能夠給地理信息的定位提供依據(jù)，地理信息不但可以表現(xiàn)出地球自然現(xiàn)象，還可以表現(xiàn)出社會要素。地理信息的空間性和時效性不容小覷，這需要把握好數(shù)據(jù)信息的變化程度。通過多種方式獲取地理信息，使用無人機遙感技術可以實現(xiàn)定位，獲取不同尺度的地理信息數(shù)據(jù)，推動社會經濟的不斷發(fā)展。

1 無人機低空攝影測量的優(yōu)勢

1.1 影像分辨率較高

普通的遙感攝影一般都會受到云層的影響，一旦遇到云層的遮擋，就會影響其真實性。進行對比之后，無人機可以在低空中飛行，因為無人機在低空飛行的過程中影像資料不會受到來自云層的干擾，獲取影像的分辨率會加深。除這些之外，使用一般的攝影技術在影像資料的獲取過程中會因為高層建筑受到影響。無人機低空拍攝技術可以規(guī)避這種不利，降低不同角度建筑紋理的影響，讓技術的應用范圍能夠擴大。

1.2 操作會更加便捷

和其他技術進行對比，無人機在低空拍攝的過程中操作會更加便捷，這對操作人員的專業(yè)性要求的系數(shù)更加低。這種技術應用的成本相對來說也比較低，對系統(tǒng)進行維修和保養(yǎng)的過程會變得更加便捷。使用無人機低空進行拍攝的過程中可以減少操作人員面對的壓力，避免出現(xiàn)操作上的事故。對于城市測繪來說，使用無人機低空攝影，可以讓測繪工作達到具體的要求，讓城市化的建設進程能夠快速加快[1]。

1.3 安全性、靈活性

無人機低空進行測量的過程中，自身具有一定的特點，分別是安全性、靈活性。無人機在飛行過程中，環(huán)境變化對運行方面的影響比較小，氣候方面的影響也可以忽略不計。無人機方面的靈活性會讓無人機低空拍攝獲取的影響資料具有較高的準確性。如果無人機在運行過程中存在故障，也不會給人員造成一定的傷亡。因此，使用無人機低空攝影技術具有較高的安全性。

1.4 效率高

進行城市測繪時，一些需要測量的區(qū)域相對來說比較小。針對這種問題，天氣方面的因素以及空域方面的管理是十分重要的，大型飛機航空拍攝不僅實用性較低，花費的成本也比較高。而無人機低空拍攝可以規(guī)避這種問題，不但花費的成本較低，拍攝出來的影像資料具有的實用性也較高。這不僅減輕了工作人員的壓力，也提高了作業(yè)效率。

2 無人機測繪下的地理信息定位技術研究方法

2.1 無人機遙感技術對圖像影視的拼接

利用無人機遙感技術能夠有效分析影像分辨率，對相元大小以及相機焦距進行分析，根據(jù)規(guī)定的比例尺高度決定無人機飛行的高度。如果像幅數(shù)量不多，影像數(shù)據(jù)就會過多，這種無人機遙感技術屬于低遙感技術。要想獲得整個區(qū)域內部完整的圖像，就需要對圖像實施拼接，然后再進行測繪，這樣獲得的影像便會完整。無人機相對來說比較輕，特別是低空飛行的時候很容易受到氣流方面的影響，從而引起飛行不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此需要對無人機影像做好拼接。以地理信息為主要基準對無人機影像做好探測，將全部無人機影像有機連接起來，打造一個較為完整的影像。對無人機影像做好拼接，能夠完成地理位置的定位以及測繪。遙感圖分辨率較高的狀況下，獲取的無人機影像相對來說比較標準，然后對這種標準的影像加以糾正，將其放在地理空間中，選擇影像實施同名控制。使用控制點中的數(shù)據(jù)對無人機實施數(shù)學模擬，明確測繪圖像和地理信息之間的關系，能夠對測繪影像進行糾正，對地理信息做良好的定位。查詢地理信息時，需要采取合理的圖像，讓無人機測繪地理關于影像重疊上體現(xiàn)出準確性。

無人機遙感影像技術離不開傳感器，傳感器的類型也比較多，利用傳感器的功能可以對地理信息進行追蹤。近年來，遙感技術的發(fā)展有目共睹，遙感器中價格較為合理的當屬數(shù)碼相機，其分辨率十分高，利用數(shù)碼相機可以作為無人機遙感系統(tǒng)中的遙感設備，部分系統(tǒng)已經演變成光譜成像設備。無人機測繪經常使用的一項設備是邏輯分類器，這種設備可以完成圖像的分類，并從圖像上獲取有價值的信息。分類信息分類并對信息提取的過程中，需要對輸入的信息進行檢查，這樣的分類才會更加科學，圖像才會更加清晰。無人機光譜遙感影像的分辨率較高，能夠讓無人機影像和一般影像之間深度結合。以重點的波段為基準，采用合理的影像融合方法[2]。完成影像結合分辨率就會提高，信息內容也會更加豐富。無人機將影像的波段有效融合在一起之后，可以準確獲取地理位置的信息，并對地理位置的類型加以研究，可以準確確認出植被或者耕地。

2.2 設立無人機測繪圖像地理坐標

對影響進行有效融合之后，需要根據(jù)地理信息做好鑲嵌，從而獲取更全的圖形。對地理信息坐標實施鑲嵌處理的過程中，需要使用數(shù)據(jù)轉換庫，讓整個過程變得簡單化，這樣可以讓圖像的拼接效率充分提高。對于地理影響上出現(xiàn)的重疊部位，需要及時做好處理，這樣可以避免前后兩幅圖之間出現(xiàn)覆蓋現(xiàn)象，圖像邊界不會出現(xiàn)錯位問題。圖像之所以發(fā)生錯位，主要是使用無人機遙感技術拍攝物體時沒有處于垂直狀態(tài)，無人機的鏡頭也會出現(xiàn)錯位跡象，導致圖像像素不夠均勻，獲取的地理信息定位也不夠準確，視覺上也會出現(xiàn)錯覺。為了將這種錯覺消除，要針對重疊區(qū)域做好處理工作，拼接線用對角線來代替，對拼接線兩邊寬度合理控制，順利輸出圖像。

2.3 三角測量的無人機測繪地理信息定位技術

獲取了地理信息坐標之后，對地理信息定位的控制點進行計算的過程中需要采取誤差方面的計算公式來計算。讓控制點的向量坐標能夠成為一定的觀測數(shù)據(jù)，分析地理信息的控制點。選擇無人機影像時，需要認準定位標志，利用三角測量測繪地理信息，求出平均值和反差，無人機能夠對地理信息準確進行定位。地理信息控制點有多種，分別為：高程控制點、平面控制點，利用無人機測繪對地理信息進行采集的過程中，選擇清晰的無人機影像，可以選擇田地界線，也可以選擇河流。對無人機的影像進行處理的過程中，影像和實際信息之間會存在較大的差異[3]。需要使用三角測量計算出地理信息定位的平均值、方差，對地理位置中的控制點加以分析，主要從表1可以反映出來。

表1 地理信息定位的控制點和檢核點分析

3 實驗結果和分析

實驗中需要采用2GB內存的計算機，合理設置實驗的編程環(huán)境，使用無人機測繪繪出地面圖像，讓局部處于放大的跡象，并對地表之間的關系加以有效識別，對各個部分的地理信息做好定位。

無人機測繪技術可以對圖像進行采集，通過圖像得知具體的地理方位。對圖像進行觀察，就可以獲取部分地表的內容，營造良好的視覺效果[4]。利用圖像觀測點、地理圖表對無人機測繪的準確性進行研究，對獲取的圖像定位實施分辨率實驗，檢驗是否能夠分辨出具體的位置，如圖1所示。

圖1 地理信息圖像分辨率

通過對圖1進行分析可以得出，圖 （a） 的分辨率在60%，圖 （b） 的分辨率在50%。從這個結果中可以得知，地理信息獲取的分辨率較高的狀態(tài)下，就能夠清晰獲得具體的地理信息位置。如果分辨率較低，獲取的地理信息位置將不夠清晰。

4 結語

綜上所述，通過對無人機測繪下的地理信息定位技術進行研究與分析可知，其在分辨率較高的狀態(tài)下，獲取的地理位置比較準確。且后期對于無人機測繪技術更需要深入研究，不斷增加無人機測繪技術的功能。