無人機影像處理技術在測繪工程中的應用

遲 磊

山東建材勘察測繪研究院有限公司（250100）

1 無人機在測繪工程中的工作類型

1.1 土石方測量

土石方量測量是一項極困難甚至略帶危險性的工作，一直是測繪工作中難以解決的問題。無人機可以輕松、準確地測得土石方量，極大地方便了測繪工作，為測繪工作在一定程度上節約了人力和物力，提高了測繪的工作效率，推進了工程的進度。無人機測量土石方量的原理十分簡單，只需要將無人機飛行高度固定在一個固定的數值，并且記錄無人機飛行過的飛行軌跡，最后借助電子信息技術測得土石方量。這種測量土石方量的方法還具有精確性高的優點，對測繪工作來說，是一件必不可少的測量工具和方式。

1.2 征地測量

征地的測量相對于土石方量的測量，是一項較為簡單、直接的工作，這是由征地的地形較為平緩、視野十分開闊、土地整齊有序的特點所決定的。征地的測量和土石方的測量一樣，是在野外條件下進行的，尤其是當征地面積巨大、任務量繁重的時候，對測繪人員的體能和耐力是一個巨大的考驗。長期的勞累可能導致測繪人員工作效率下降，或多或少地影響測繪的精確度，對后續測繪工作帶來不便[1]。這種精確的測量方式還可以確定一個準確的標準，為解決村民之間因為土地界限的矛盾問題提供一定的事實依據和解決方法，有利于農村的經濟建設。

1.3 地形圖測繪

測繪地形圖是無人機使用最為廣泛的一個方面，也是無人機最能夠發揮其固有價值的所在。地形圖的繪制是一項極其艱難和具有一定危險性質的工作，并且地形圖對精確度的要求十分嚴格。只有一份精確度達到要求的地形圖，才能應用于建設和各項用途，才能發揮出地形圖的作用。精確度不符合要求的地形圖，不僅白白耗費了大量的人力、物力、時間和金錢，對建設工作提供的幫助少之又少。盲目地使用精確度不高的地形圖可能給建設工作帶來不便和差錯，嚴重的會造成一定的事故，帶來極其不利的影響。無人機的使用完美地解決了這一系列的問題，不但省時、省力，還有著極其準確的精確度，對測繪工程來說是一件不可多得的珍寶。

1.4 農村建設繪制工作

在我國農村城市化和共同富裕的發展道路上，遇到了許多的艱難險阻，而無人機技術的應用，對我國的建設工作起到了一定程度的作用，加快了城市化建設的進程。新農村建設是關系到國計民生的一項重大工程，同時也是一件任務繁重、難度極大的建設工作，測繪工作的難度也是不言而喻的。農村建設測繪主要涉及農村房屋狀況、交通情況、電力系統布局等方面細致的繪制，還要根據數據繪制成圖。通常，這樣的工作進程的極為緩慢的，而無人機的引入極大地提高了工作的效率，并且和電子信息技術相結合，使繪制成的圖比人工繪制的圖精確度高許多[2]。無論是從工作效率、測繪質量還是繪圖精確度，無人機比人工有著十分明顯的優勢。無人機影像處理技術在測繪工作的應用，對我國新農村建設是一劑極其有效的催化劑，在很大程度上方便了我國新農村建設工作，加快了國家的城市化進程，給廣大人民也帶來了切身的益處。

2 無人機影像處理技術在測繪工程中的應用

2.1 空三加密應用技術

無人機影像技術中，空三密技術實屬最重要的技術了，是我國遠程高空測繪系統的重要的一部分，也是最難的部分，因為后續的無人機影像技術都被空三密技術的質量所影響。在剛起步時，這項技術是沒有辦法解決的難題。近年來，隨著加密技術的不斷發展，空三密技術才得以解決。

2.2 數據預處理技術

無人機使用的攝影機和普通攝影機不同，它不屬于測量相機，其拍攝出的照片邊緣不規則，這種照片與實際情況不相符，所以對影像進行改正時要掌握好相關的數據。

2.3 影像畸形矯正

無人機影像技術和普通技術有很大區別，因此在低空遙感的時候，一般情況下都采用非測量相機。我國在測量大比例尺的條件下，都是使用普通單反相機，普通單反相能夠和定焦相機進行很好結合，但是在無人機拍攝的過程中，就會產生一定的畸形問題，必須對其進行矯正。

2.4 對無人機拍攝數據的處理

無人機拍攝和傳統方法有很大區別。無人機沒有規則的數碼影像排列，角度也比較大，有很多重疊拍攝的影像，因此會產生畸形的問題，無法準確地傳遞空中三角測量數據，也會增加空三自動轉點的失敗次數，造成人工矯正的工作量增大，導致在進行立體測圖的過程中需要對模型進行更換，工作效率大大降低。如果控制點的密度非常大，就會造成區域網平差后的精度比較高。在后期布置控制點的時候，需要加大布置密度，以確保精度要求[3]。

在此區域之內需要進行精密的測圖工作，只有這樣才能保證測圖的準確度，可以依照相關要求進行測圖。在進行項目測圖的過程中，一個像控點往往需要四條基線進行確定，如果基線的數量超過了四條，在加密的過程中無法獲取準確的數據。特別是在高程精度測量的過程中，如果模型出現了一定的誤差，就會影響測圖的接邊，對立體像產生很大的影響。由于相幅比不大，還容易受到大氣氣流的影響，在加密的過程中一定要注意外像控點的密度，密度越大，精度越高。

2.5 無人機測量精度的控制

與傳統的測繪航空攝影相同，無人機航拍任務的實施應盡量在天氣晴朗、可見度高的環境下進行，這樣可使獲得的影像色彩更加豐富完整。無人機測量還可避免因霧霾影響而導致影像曝光時光線的折射與散射現象，進而確保成圖精度。

無人機航空攝影獲取的航空影像幅面較小，采用原有的空三軟件進行平差解算，在多個測區處理過程中，均會發生不同程度的錯誤，特別是對加密測區的選構。

無人機作為飛行平臺，在執行航空測量任務時，容易受氣流變化和風力的影響。采用了二維姿態穩定平臺，在小范圍短時間內，受風力和風向的變化影響不大，容易通過姿態穩定平臺的糾正獲得理想的姿態角度。

3 結語

在測繪的時候，利用無人機攝像技術能夠獲得很多精確有效的地形信息。無人機的優勢相對比較明顯，可以快速拍攝，并且實現自動化。