探析無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

摘要：無人機(jī)測繪主要結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和可視化技術(shù)，不僅可以達(dá)到高效的測繪結(jié)果，而且通過計(jì)算機(jī)處理軟件的應(yīng)用，可以提高數(shù)據(jù)的處理效率和水平。此外，相比于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)手段，無人機(jī)測繪技術(shù)投入成本較低，同時(shí)由于其不需要人工駕駛，主要通過地面操控進(jìn)行實(shí)地測繪，所以無人機(jī)測繪技術(shù)可以適用于一些特殊區(qū)域的地質(zhì)勘察和測量中，而且可以確保測繪結(jié)果的精準(zhǔn)度和可靠性，為后續(xù)的工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)測繪；數(shù)據(jù)處理；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

1無人機(jī)測繪技術(shù)的概述

無人機(jī)主要是指不載人的飛機(jī)，通過無線電遙控設(shè)備進(jìn)行控制，同時(shí)還配備程序控制裝置，系統(tǒng)主要包括導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及動力控制系統(tǒng)等。目前，無人機(jī)主要有三類，即無人直升機(jī)、多旋翼無人機(jī)以及固定翼無人機(jī)。在測繪行業(yè)，主要應(yīng)用的無人機(jī)是后兩類，即多旋翼無人機(jī)和固定翼無人機(jī)。無人機(jī)測繪技術(shù)是一種集可視化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的新興技術(shù)，是現(xiàn)代科技進(jìn)步的體現(xiàn)，具有效率高、靈活性強(qiáng)以及準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢，因而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。在測繪領(lǐng)域中，應(yīng)用無人機(jī)是重大的進(jìn)步。為促進(jìn)無人機(jī)測繪技術(shù)更好地應(yīng)用于測繪行業(yè)，對現(xiàn)有無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)具有重要的意義。

在無人機(jī)上搭載小型高精度的攝像設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的連續(xù)拍攝，同時(shí)將拍攝到的影像資料及時(shí)傳輸給地面控制中心，技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)設(shè)備完成對這些影像資料的分析、處理，為開展各項(xiàng)工作提供指導(dǎo)和參考。無人機(jī)測繪是無人機(jī)在民用領(lǐng)域的一項(xiàng)重要應(yīng)用，近年來無人機(jī)技術(shù)日益成熟，無人機(jī)的制作成本也不斷降低，這些條件都為無人機(jī)在測繪領(lǐng)域的廣泛使用提供了支持。在無人機(jī)測繪中，測繪精度是衡量無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用效果的重要指標(biāo)，通過探究無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的篩選、整合與利用，從而更好的發(fā)揮無人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)

2.1相機(jī)校驗(yàn)

在進(jìn)行無人機(jī)測繪的時(shí)候，必須要搭載非量測相機(jī)。非量測相機(jī)的主距以及相片中心坐標(biāo)系中像主點(diǎn)的坐標(biāo)都是一個(gè)未知數(shù)，按照測得影像是不能直接確定像主點(diǎn)的坐標(biāo)，必須內(nèi)定像。除此之外，由于非量測相機(jī)鏡頭的畸變差比較大，所以相機(jī)測量的像點(diǎn)坐標(biāo)也存在很大的誤差，這在一定程度上對物方坐標(biāo)計(jì)算精度會產(chǎn)生一定的影響。所以，在實(shí)際工作過程中必須要對其進(jìn)行校正。通常情況下，常見的相機(jī)校正方法主要有：基于多像滅點(diǎn)檢校法、試驗(yàn)場檢校法以及自檢校法等。

2.2動態(tài)后處理技術(shù)

動態(tài)后處理技術(shù)，又稱PPK技術(shù)，其是一種GPS技術(shù)。PPK技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，外界影響環(huán)境??；第二，作業(yè)半徑大；第三，定位精度高。該技術(shù)對季節(jié)條件和氣候條件要求較小，最大作業(yè)半徑可達(dá)30km，其精確度可達(dá)到5mm。目前，PPK技術(shù)主要應(yīng)用于空中三角測量中。

2.3數(shù)字正射影像技術(shù)

數(shù)字正射影像技術(shù)，又稱DOM生產(chǎn)技術(shù)，其主要是指以特定的圖幅范圍為剪裁依據(jù)而形成的影像集。DOM技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：地圖幾何精度高和影像特征明顯。無人機(jī)航空在實(shí)際拍攝過程中，其產(chǎn)生DOM數(shù)據(jù)時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)高程模型數(shù)據(jù)處理（即DEM處理）和影像糾正處理等。其中，DEM處理的質(zhì)量對DOM的準(zhǔn)確度有很大的影響。為提高DOM的準(zhǔn)確度，應(yīng)先對DEM進(jìn)行人工編輯。

3無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用分析

3.1無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理在災(zāi)情救援中的應(yīng)用分析

在救災(zāi)過程中，時(shí)間就是金錢，第一時(shí)間的救援工作開展情況對救災(zāi)的實(shí)際效果起著決定性的作用。在茂縣山體滑坡、舟曲泥石流、汶川地震以及玉樹地震發(fā)生之后，我國救援部隊(duì)在第一時(shí)間就將無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品運(yùn)用到救援現(xiàn)場，充分利用了無人機(jī)高靈活性、強(qiáng)機(jī)動性的特點(diǎn)，迅速且及時(shí)收集到災(zāi)區(qū)地段的影像，并根據(jù)影像獲得了重要的數(shù)據(jù)，這不僅給救災(zāi)工作的開展提供了極大的方便，而且也在很大程度上提高了救援工作的實(shí)際效率，對于災(zāi)后的重建工作也發(fā)揮了舉足輕重的作用。

3.2無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理在國土測繪中的應(yīng)用分析

國土測繪是國土資源管理中的重要技術(shù)，對提高土地資源利用效率、打擊違規(guī)占用土地行為起到了積極作用。由于土地資源的使用性質(zhì)一直處于動態(tài)變化過程中，傳統(tǒng)的國土測繪手段由于效率較低，測繪結(jié)果與實(shí)際情況存在較大的差異，給國土資源管理工作的開展增加了難度。而利用無人機(jī)進(jìn)行國土測繪，則具有效率高、動態(tài)化的特點(diǎn)，可以快速完成大面積國土資源的拍攝工作。此外，無人機(jī)搭載高清攝像機(jī)，獲取的影像資料的分辨率較高，完全能夠滿足國土測繪的要求。無人機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)全天候的飛行監(jiān)控，對實(shí)現(xiàn)國土資源的動態(tài)化管理也提供了幫助。

3.3無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用分析

在環(huán)境保護(hù)和治理中，環(huán)境監(jiān)測是一個(gè)非常重要的內(nèi)容。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域運(yùn)用無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以高效且更加快速獲得相應(yīng)的航空影像，而且這些影像有著非常高的分辨率，可以為工作人員的觀測提供方便。在此基礎(chǔ)上，工作人員可以通過對影像的分析有效監(jiān)測環(huán)境污染情況，尤其在排污污染方面的監(jiān)測，除此之外，在植被生態(tài)監(jiān)測、固體污染物監(jiān)測、濕地監(jiān)測、溢油監(jiān)測、海岸帶監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測以及海洋監(jiān)測等各個(gè)方面，都可以對無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行使用，利用無人機(jī)對航空影像進(jìn)行拍攝或者進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)處理等。

4結(jié)語

總而言之，無人機(jī)測繪技術(shù)作為當(dāng)下的新型技術(shù)之一，在工程測繪工作中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。相對比傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，無人機(jī)測繪技術(shù)更加靈活高效，同時(shí)其還具有可靠的數(shù)據(jù)處理功能。正是由于無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理的功能過于強(qiáng)大，所以其在傳統(tǒng)的地形圖測量以及國土資源管理中都得到了廣泛的應(yīng)用，從而有效推動了我國工程測量領(lǐng)域的更進(jìn)一步發(fā)展。

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（作者單位：河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)）

作者簡介：王冰（1986.8—），男，河北秦皇島人，黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)，單位： 河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，測繪工程師，研究方向：航測。