無人機影像處理技術在測繪工程中的應用

周仲海

（南京交通技師學院 江蘇 南京 210000）

0 引言

測繪工程和很多行業都會產生聯系，尤其對于工程建設來說至關重要。測繪工程的發展為我國社會建設和經濟發展貢獻了力量，尤其在無人機技術與之產生融合之后，測繪工程得到了飛躍式的發展。無人機大大提高了測繪效率，提高了測繪的精確性，對我國測繪工程行業的發展起到了舉足輕重的作用。目前在航拍、農業檢測、植被及動物保護、測繪、氣象監測等領域的應用前景非常廣闊。

1 無人機測繪相關應用形式

近些年發展起來的傾斜攝影技術是一項重大的技術突破，它打破了以往只能從正向進行攝影的局限，能夠通過在一臺無人機上裝配多臺相機，實現從同一高度、不同角度進行拍攝，能夠呈現出類似于肉眼觀察事物的效果。在小面積、大比例尺數字化地形測量技術的應用中，無人機與載人飛機相比，優勢更加明顯。無人機體積更小、質量更小、反應更快、操作更加靈敏，而且無人機還能進入到相對危險的環境中完成測繪工作，這對于測繪人員的人生安全提供了更好的保障。相比載人飛機的另一個優勢，就是無人機目前還不受空域管制的限制，能夠快速到達測繪區，而且無人機能夠長時間懸停在測繪區上空，完成高強度的測繪任務。

目前，我國無人機測繪技術主要有：

1.1 地形圖測繪

地形圖測繪是按照規定的精度要求由技術人員對無人機的相機拍攝角度與分辨率進行設置和調整，并利用成圖軟件對無人機拍攝的影響進行處理，達到要求的標準。

1.2 土石方測量

在土方石測量方面，無人機也能發揮較好的效果，無人機經過高精度的拍攝和分析，能夠大大提升土方石量計算的精確度。在計算的過程中，由于無人機的飛行高度和地面還有一定的距離，所以能夠將其飛行軌跡計算出來，得到高程值，再運用PostFlight Terra 3D 等軟件進行分析和計算，便可以得出測繪區域的土方石總量。

1.3 征地測量

征地測量歷來都是讓測繪人員頭疼的工作。因為在進行土地測量時，要保證國家土地的調度，還要凸顯出土地的經濟建設成果。通常來說，政府在實際征地時，會因為測量結果和農民的預期不符，而和農民產生糾紛，甚至對簿公堂。這不僅嚴重影響了我國土地資源的開發，還會造成不良的社會負面影響。有些農民為了獲得更多的補償，會用自己的方法來對征地進行測量，這不僅不合法，也不能得到政府部門的承認。為了解決這一問題，無人機在征地測繪中得到了更加深入的應用。

1.4 新農村建設測繪

我國近些年大力推行新農村建設，在新農村建設工程匯總，房屋測繪、電力交通測繪、旅游區規劃開發等都是重點內容。利用無人機測繪能夠提高測繪的精度，保障農民的切身利益。經過多年的實踐，無人機測繪技術在新農村建設中已經發揮了重要的作用。

2 無人機攝影測量技術的應用要點

2.1 無人機航空攝影

2.1.1 航線設計方面

無人機在進行拍攝的過程中，航線的設計是首要工作。通常，航空攝影中，無人機的航線都是經過分段設計的，以此制定8 個平高點位置。為了避免在實際飛行過程中路線差異過大，每段航線應盡量保持在總航線的1/8 以內，這樣能夠保證每一兩段航線之內會有一部分重合，這樣對于后期測繪數據的銜接會帶來一定的便利。

2.1.2 航空攝影

在實際拍攝的過程中，航線應盡量規劃在地表植被覆蓋較少的地區，這樣能夠在一定程度上保證測量的準確性。在選擇拍攝環境時，應盡可能避免環境因素的干擾，這樣不僅能提高拍攝的清晰度，還能降低二次拍攝的可能，大大節約了時間和人力成本。

2.2 無人機測繪的控點布置

在用無人機進行像控點測量時，技術人員一般會選擇C 級和D 級的控制點，用這些控制點作為起始點和檢測點，并將接收機和網絡RTK 系統連接起來，用來進行像控點測量。網絡RTK 流動站通常需要在CORS 的范圍內進行相關操作，用來進行數據的傳輸。在完成數據傳輸之后，技術人員才能利用流動站設點的方式測量相應參數。一般來說，測量觀測的次數不能低于兩次，而且相關人員要對每次測量的數據進行嚴格的審查，確保數據結果滿足各項要求。

3 無人機在測繪工程中的具體應用

3.1 空三加密技術的應用

空三加密技術主要用來在空中進三角測量，這一技術的應用目的是針對一些野外控制點進行室內加密，進而得到加密點的平面位置和高程的測量方式。空三加密技術保密性好，通常會用來進行模擬空中三角形測量和解析空中三角形測量兩種應用。空三加密技術在無人機影像處理的多種技術中是較為重要的一種，并且處理難度也較大。

3.2 數據預處理技術的應用

數據預處理技術是在得出最后測繪結果之前，由無人機和技術人員對數據進行預處理的一種技術。比如，在對地球物理面積性數據進行觀測、并對其進行適當的轉換和增強之前，技術人員就需要預先把分布沒有規律的測網轉化為規則網進行處理，為后續的計算機計算創造便利條件。

3.3 影響畸形修正的應用

由于無人機影像技術的應用和常規測繪技術存在很多差別，所以，通常無人機都會采用非量測相機，而國內當前在進行大比例尺測繪時，采用的都是單反相機，這樣便于相機更好的定焦。不過，誤差在所難免。無人機在拍攝時，也會產生畸形等問題，所以技術人員需要對測量進行嚴格控制。在處理部分剖面的測量數據時，通常需要對圖片加以修正。尤其在需要對測繪結果進行多路編輯、重新取樣等操作時，實際載人航拍和無人機航拍的差別就會凸顯出來。無人機航拍在畸形處理方面會給技術人員帶來更多的便利。

4 提高無人機遙感測繪質量的具體措施

4.1 提高航測測量資料的質量

為保證航測測量資料的質量，首先必須根據項目的具體特點和要求建設符合的飛行平臺，其次明確測繪工藝，重點分析具體飛行特征，然后選擇三角測量技術對存在的問題可進行有效修復，保證目標測量區域的測繪精確度和飛行的安全性。

4.2 測量關鍵環節質量的控制

對于測量中關鍵環節，必須對環境質量進行合理有效的控制，并進行多次測量和計算，對于數據模糊無法界定的情況應重新測量并計算，才能保證測量結果的準確性。比如房產工程測繪時，要對分攤面積進行多次測量和計算，控制好測量誤差，并在計算處理時采用計算機先進軟件，及時發現測量質量問題，保證數據資料的準確科學。

5 結語

無人機影像處理技術經過多年的發展，已經取得了非常喜人的成就。無人機影像處理在測繪工程中更是發揮了重要作用。利用無人機，我國測繪工程的技術人員不僅大大提升了測繪工作的效率，還讓測繪工作的準確性得到了進一步提升。