無人機測繪數據處理關鍵技術及應用的研究

蘇毅懋

（江西省勘察設計研究院，江蘇 南昌 330000）

無人機測繪技術是現代科學技術發展的重要體現。無人機數據處理產品不僅具有高移動性和靈活性，與傳統的監控和繪圖記錄相比，也提高了測繪技術的有效性和準確性。此外，無人機測繪的運行成本相對較低，不受外部使用條件的限制，目前無人機測圖已廣泛應用于監測測繪行業，不僅減少了人工處理測繪數據的工作量，同時也大大提高了測繪的效率和精度，這是我國測繪業發展的一大進步，鑒于此，研究無人機監測測繪數據處理的關鍵技術和應用具有重要的現實意義。

1 無人機遙感技術的優勢

1.1 具有安全性和可靠性

無人機遙感在我國應用時間不長，但隨著我國科學技術的不斷發展對地質測量的工作要求越來越高。單一的遙感技術在實際應用中容易出錯，無人機遙感技術也是如此。因此，必須將不同的遙感系統進行有機組合，達到效益互補的效果，更好地利用遙感技術解決各種問題。所以，無人機遙感技術與其他系統的有機結合有利于保障其效果。采用無人機遙感技術，在利用遙感進行測量時，無人機技術可以很好的指導無人機，通過計算機與圖像處理技術進行完美的結合，使測量工作更加高效，同時也提高了測量工作的準確性和科學性。

1.2 具有靈活性

無人機有很多優點。與傳統的航空攝影飛機相比，它體積更小，速度更快。在攝影過程中，成像技術比航空攝影機更靈敏、更真實、更豐富。無人機技術需要投入大量的人力物力總成本和投資相對來說高。中國但隨著科技進步，無人機遙感技術正在逐步降低自身的運營成本，并通過科技發展，在后續活動中，會更多更簡單。無人機由于任何人執行實際功能時，如果飛行距離相同，則比飛機航拍更經濟價值。隨著現代無人機技術和信息技術的不斷發展，我們可以不斷地在空中進行測量工作。

與其它航拍設備相比，無人機在航拍攝影方面受到的限制較少，在進行野外測繪時無人機方便攜帶，除此之外，因其具有高度靈活性，無人機在云層下飛行安全性高，大大降低了航空攝影的風險。無人機已經廣泛應用在礦山地形測量中，為了讓該地區的測量效率有效地改善，首先必須盡可能發揮其優越的性能。在沒有遇到特殊自然環境下，無人機都可以正常著陸，并且在段時間內皆可以再次升空，簡單的操作系統和低運行成本，使無人機的利用率有了明顯提高。礦山地形測繪使用無人機，無論從測繪結果和工作效率等方面都較為適合，可以節省許多人力。需要進行應急測繪區域，無人機測繪能做到緊急支援。相比于衛星和有人機測繪，可做到短時間內快速完成，及時提供客戶所需要的結果。相比人工測繪無人機每天可測得幾十萬平方公里區域，在小范圍快速測量中有良好的應用前景。無人機測繪時配備高精度數字成像設備，水平或傾斜攝影技術，除非通過垂直圖像的拍攝，可以采用多角度攝影，可以收集到具有高分辨率的紋理圖像，有效解決了復雜地形區域圖像收集困難問題。

1.3 數據處理費用少

無人機在成本管理系統的過程中，比飛機系統簡單，價格比普通無人機便宜約6 倍。因為無人機駕駛員只需要在地面或計算機中控制終端。在無人機工作和訓練方面，它所攜帶的裝備具有很多先進和高科技的特點，在實際拍攝的過程中會有更高的精度和準確性。

2 無人機測繪技術數據處理的概述

無人機作為當今時代的主要產品，廣泛應用于軍事和民用領域。通過無人機在工程研究中的應用，大大提高了測量效率，保證了測繪的準確性。無人機系統的主要方面包括：數據傳輸系統、飛行控制系統、導航系統。根據無人機機翼的結構，可分為固定翼無人機和多旋翼無人機，其中四軸無人機軸線是多旋翼無人機的主要代表。無人機數據處理的主要原理是：將從無人機監測點獲得的數據信息結合無人機圖像數據，得到相關的數字產品。無人機測繪的精度對后續工作有著重要影響，因此相關研究者應予以高度重視。目前使用無人機技術不僅可以對大范圍內的目標進行監視，而且可以對小范圍內的目標進行監視，實現良好的監視效果。無人機技術監測規模擴大，它在監測和繪圖技術中的應用將擴大測量范圍。同時利用無人機技術，可以用立體的形式反映目標區域內相應設備的實際情況，進一步提高能見度。

3 無人機測繪處理的技術

3.1 攝影測繪技術

在無人機測繪的過程中必須到在的設備是相機，所以攝影測繪技術在無人機測繪處理的技術中有非常重要的地位。攝影測繪技術實際上是通過攝影獲取關于物體信息的一種技術，隨著科學和技術的發展，目前的攝影測繪技術已成為數子化攝影制圖的一個階段，這主要包括利用圖像處理和計算機技術進行圖像制圖，并將大量的外部測繪數據進行傳送。這種技術不僅非常精確，而且非常迅速，在某些人口稠密地區，使用這種技術可以有效繪制大面積地圖，為工程建設提供良好指導。攝影測繪技術在地形工程中的應用大大提高了工程測繪的精確度和速度，同時也提高了測繪的質量和速度，節省了大量的人力和財政資源以及建筑費用。

3.2 數字化測繪技術

數字化制圖技術的應用，我國數字制圖技術的應用得到了發展。傳統繪制地形圖和工程圖需要大量的人力和物力資源，而且施工環境很困難，由于地圖的長度和形態的變化，很難適應不斷變化的城市建筑和現代工程的需要。利用無人機技術的低空攝影和監測功能，有效地將數據收集與數字制圖結合起來，它們形成了一個包括從外部到內部的數據處理和制圖的自動化制圖系統，它不僅使制圖自動化，減少制圖的困難。

3.3 PPK 技術

一般來說，無人機的重量相對較輕，飛行姿態具有一定的不穩定性，對成像精度的要求有一定的影響。所以，在無人機進行拍攝過程中要記錄每張照片的位置。PPK，即動態后處理技術，是一種借助載波相位進行差分的GPS 定位技術。與傳統的測量技術相比，PPK 技術不僅對能見度、季節、氣候等外部環境條件要求較低，而且工作半徑更大。能夠讓建設用地勘測程序得到簡化，實現檢測速度與精度的提升,為測繪的質量與效率提供可靠的保障。

4 無人機測繪技術的應用

4.1 在建筑工程中的運用

建筑工程對地基質量的要求很高，因為地基的質量對隨后工程的總體質量起到決定性的作用，在施工之前，必須繪制一張地圖，標明施工地點。在開始建造基礎之前，需要對周圍環境和地下建筑有一個清楚的了解，無人機測繪技術可以為建筑工程提供一份詳細和準確的地質信息報告，根據這一報告，建筑師可以設計地基，并在實際建造過程中，不會對其他的工程產生影響，進一步發揮測繪技術在建筑工程中的作用。

4.2 在礦山工程中的運用

無人機測繪技術也在測繪礦山方面也發揮重要作用。總的來說，礦山處于復雜的自然地理環境中，如果使用過去的測繪技術，可能會遇到很大的困難。礦山周圍的地質環境可對隨后的開采活動產生重大影響，如果不充分的對礦山的地質和地形特征進行了解，在開采過程中很容易發生安全事故。利用無人機測繪技術，全面了解與采礦環境有關的信息。不僅提高礦物資源研究的效率，而且減少人力和物質資源在測繪方面的浪費。在完成第一次航拍后,地面控制人員可以對無人機反饋的拍攝信息進行檢查。如果監測測繪數據不能滿足要求，需要調整無人機的航程和高度，直到收集到足夠的測量數據。最后，綜合分析無人機采集的測繪數據，獲取礦山的具體信息，包括地形特征、交通狀況、植被覆蓋率等，這將有助于礦工充分了解施工環境，加強礦物資源開采的安全。

5 結語

綜上所述，無人機測繪技術作為當前最新技術之一，在工程研究和地圖繪制中具有重要的應用價值。與傳統的測繪技術相比，無人機測繪技術更加靈活、高效，它也有可靠的數據處理功能，有效地促進了我國工程研究的發展。