無人機測繪數據處理關鍵技術及應用的相關分析

王璟

（江蘇省水文地質工程地質勘察院，江蘇淮安223002）

1 引言

在現代化社會的發展中，很多先進的數字化測繪技術得到了推廣和應用。無人機測繪技術利用遙感系統測繪復雜區域，在數據采集和處理過程中存在很大優勢，為后續工作人員的數據整理和分析工作提供了很大便利。基于此，本文介紹了無人機測繪數據處理關鍵技術，并對無人機測繪數據處理技術的應用進行了研究。

2 無人機測繪數據處理關鍵技術

2.1 數字正射影像技術

數字正射影像是利用數字高程模型對數字化的航空像片、遙感影像進行掃描、處理，經逐個象元進行投影差改正，再按影像鑲嵌，根據圖幅范圍剪裁生成的影像數據。在無人機測繪過程中，應用專業的地理信息遙感軟件對原始遙感影像經過輻射校正、幾何校正后，消除各種畸變和位移誤差，獲取包含地理信息和各種專題的衛星遙感數字正射影像地圖，這項技術的影像信息齊全、飽滿，整體色調清晰均勻，反差適中。

2.2 空中三角測量

在無人機測繪數據處理過程中，空中三角測量在很大程度上影響著測繪結果的精度。空中三角測量的主要內容是像點匹配、平差計算、電測控制。其中，像點匹配需要由計算機完成，技術人員需要在計算機中合理地設計參數，將無人機測繪獲取的像點導入計算機中，以完成像點匹配工作[1]。在無人機飛行過程中，能夠調整自身的飛行姿勢，這樣其拍攝角度也會出現很大變化，導致測繪數據誤差問題。因此，在測繪數據處理過程中，可以引用迭代算法和像點匹配算法，實現控制目標物體平面位置誤差和高層誤差的預期目標。

3 無人機測繪數據處理關鍵技術的應用

3.1 在環境監測中的應用

無人機測繪數據處理關鍵技術在環境監測中的應用，能夠快速獲取航測影像，提高了影像的精度，有助于全面掌握環境污染情況和排污污染情況。另外，在環境監測方面，無人機測繪數據處理關鍵技術還可以在海洋監測、濕地監測、固體污染物監測等領域發揮著重要作用。

3.2 在災情救援中的應用

目前，我國自然災害越來越頻繁，尤其是地震災害，無人機測繪數據處理技術在災情救援工作中發揮著重要作用，無人機測繪技術的靈活性和機動性賀強，能夠迅速、準確地獲取災區地段影像，為災情救援工作提供了便利，為災區人民群眾的生命財產安全提供保障。

3.3 礦山測繪

首先，無人機航路設計采用航空攝影獲取礦山地形、地形、總面積、周邊交通等數據和信息。要想滿足礦山測繪的需要，測繪人員需要確定無人機的飛行高度、分辨率等飛行參數。其次，測繪人員需要做好地面控制工作，提前確定測繪點，方便無人機采取高精度數碼相機進行數據采集。另外，在初次射飛行成以后，測繪人員需要及時查看無人機反饋的飛行信息，如果測圖數據不滿足使用要求，測繪人員需要調整無人機的拍攝角度、飛行高度，并重新拍攝獲得更多的測繪數據。最后，測繪人員要對無人機采集的測繪數據進行分析和整合，以獲取完善的礦山地形特征、交通狀況、植被覆蓋等信息，為后期的礦山開采工作提供指導。

4 無人機測繪數據處理關鍵技術應用實例

4.1 工程概況

某地形圖測量位于盱眙縣仇集鎮棋盤山礦區范圍內，共6 個采礦區，南北長度是3.3km，東西長度是2km，測區屬于丘陵地區，平均海拔是100m，最大高差是100m，植被主要是灌木林、草地，以及水稻、果園等經濟作物。

4.2 應用實踐

相關部門在接收委托方委托后，立即組織人員、設備收集前期測量資料，為完成外業測量工作提供支持，以滿足委托方的工期要求，還需要按照委托方要求提交地形圖和DOM 數據成果，主要工作是：（1）1頤2000 地形圖測量、4.26km2；（2）29 個測設相控點；（3）測區DOM 數據。并且可以將業主提供的礦區測量范圍線作為地形測繪的工作依據。

4.2.1 飛行平臺與航攝儀選擇

航飛任務的飛行平臺是上海寰鷹旋翼無人機航測系統，各項參數已達到檢驗標準，滿足航空攝影測量要求。中海達icamQ5型五鏡頭相機，23.5mm伊15.4mm 全畫幅，像素2000 萬，像元4.25滋m，鏡頭正攝16mm，側視20mm 定焦，文件格式JPEG。

4.2.2 航攝參數

根據相關要求，航向重疊度一般為85%～75%，旁向重疊度是60%，根據攝區地形條件和氣象條件，地面分辨率是10cm，根據地面分辨率選擇相對飛行高度200m，各項分辨率設計都滿足精度要求。

4.2.3 像控測量

測量29 個像片控制點，隨機抽取5 個進行實地測量，平面中誤差是0.110m，高程中誤差是0.117m[2]。

4.2.4 航空內業

在空三加密立體量測控制點的過程中，需要綜合判定點位，針對個別錯點、疑點校核左右像對、上下航線同名目標，確保點位的準確性，相對定向環節連接點的上下視差中誤差需要控制在0.02mm 范圍內。并且利用光束法區域網平差程序的粗差檢測功能，計算并修改系統誤差，并針對公共定向點和檢查點做好中誤差統計。除此之外，在完成測區空三加密工作后，需要完成內業檢查工作，測區空三加密過程、結果相對定向精度滿足設計要求。

4.2.5 外業調繪及補測

在外業調繪過程中，需要利用內業采集的線劃圖打印紙質圖，安排作業員實地定性補調，調繪內容統一按照線寬小于0.3mm 的藍色、補調用紅色簽字筆清繪在圖紙中，并用藍色簽字筆標注房檐改正數，一般寫在建筑物改正邊長內部。一般外業量取的各類定位數據長度單位按m 注記，一般取至0.01m。另外，在補測時，測繪人員需要先繪出地物形狀、丈量相關邊長，標出定位點，利用全站儀等方法測量定位點后再交由調繪人員確認，確保不丟漏新增地物。

4.2.6 地形圖編輯

地形圖編輯需要注意以下事項：（1）內業保留外業確認的地物，不存在變化的地貌要素，針對航內判讀不清晰、不準確的數據，需要根據外業數據進行修改；（2）所有圖幅進行接邊處理，圖幅間的接邊保證線狀要素必須合理、完整，不出現無縫地連接，在各項圖幅編輯完成后，提交數據前需要安排專人做好街區和街區的總接邊；（3）提交的圖形和數據需要清理多余的層、塊和線型等垃圾數據；（4）提交的所有數據必須進行100%內業檢查；（5）所有成圖數據均回放了紙圖，進行了圖面檢查；（6）提交圖形數據的屬性數據部分均進行了對照核實。

4.2.7 上交成果資料清單

上交成果資料主要是1頤2000 地形圖電子拷貝1 份，測區數字正射影像圖電子拷貝1 份。

5 結語

綜上所述，在新時期的快速發展中，很多先進技術已融入測繪行業的發展中，無人機測繪技術在測繪行業中發揮著重要作用，尤其在數據處理中的優勢比較明顯，能夠有效地采集特殊區域的數據和信息，在很大程度上提升了測繪工作的整體效率。