基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)

王江皊

摘 ?要：無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地理信息定位測(cè)量應(yīng)用，由于其本身的靈活性與高效性特征，能夠通過(guò)地理信息圖像的采集實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的地理信息提取和定位分析，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的依據(jù)和支持提供，具有十分突出的作用優(yōu)勢(shì)。該文通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪及其在地物空間關(guān)系中的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀分析，綜合現(xiàn)有的研究結(jié)論，提出一種基于三角測(cè)量的無(wú)人機(jī)測(cè)繪地物空間關(guān)系確定技術(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)其在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)測(cè)繪 ?地物空間關(guān)系 ?技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：P237 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）11（a）-0019-02

1 ?無(wú)人機(jī)測(cè)繪及其在地物空間關(guān)系確定中的應(yīng)用

基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)是航空遙感測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的重要方向，它與傳統(tǒng)的地物空間關(guān)系確定測(cè)量技術(shù)相比，具有較為突出的作用優(yōu)勢(shì)，是以無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)無(wú)人機(jī)測(cè)繪平臺(tái)搭建進(jìn)行地物空間關(guān)系確定分析。其中，進(jìn)行地物空間關(guān)系確定測(cè)量與分析中，對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的航線設(shè)計(jì)及其導(dǎo)航系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，是整個(gè)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)控制的核心部分，基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)作為一種新的技術(shù)手段，在實(shí)際測(cè)繪應(yīng)用中，需要結(jié)合測(cè)繪工程的具體情況與工作要求，通過(guò)合理選擇以進(jìn)行應(yīng)用，從而對(duì)地物空間關(guān)系確定測(cè)量的有關(guān)要求進(jìn)行滿足，確保對(duì)地物空間關(guān)系確定與測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2 ?基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地理信息技術(shù)

2.1 基于三角測(cè)量的無(wú)人機(jī)測(cè)繪地物空間關(guān)系確定技術(shù)

空中三角測(cè)量是立體攝影測(cè)量中，根據(jù)少量野外實(shí)測(cè)像控點(diǎn)，在室內(nèi)確定全部影像的外方位元素，加密后續(xù)測(cè)圖等工作需要的控制點(diǎn)，求得內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)的平面和改成坐標(biāo)的測(cè)量方法。

首先，在實(shí)現(xiàn)基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，需要利用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地理信息圖像獲取，并對(duì)獲取的地理信息圖像進(jìn)行有效拼接，以滿足其地物空間關(guān)系確定的有關(guān)要求。無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)在地物空間關(guān)系確定分析中應(yīng)用，能夠通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪進(jìn)行地理信息影像獲取，并對(duì)獲取影像的分辨率進(jìn)行分析，在像元大小與相機(jī)焦距等參數(shù)的有效設(shè)定與計(jì)算分析下，對(duì)相應(yīng)比例尺下無(wú)人機(jī)飛行的高度要求進(jìn)行計(jì)算明確，從而在地物空間關(guān)系確定測(cè)量與分析中有效運(yùn)用。值得注意的是，由于現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在實(shí)際測(cè)繪中應(yīng)用，所獲取的影像資料像幅較小，且影像數(shù)據(jù)內(nèi)容較多，以低空遙感測(cè)繪技術(shù)模式為主，為實(shí)現(xiàn)完整的地理信息圖像與內(nèi)容獲取需要進(jìn)行有效的拼接與幾何糾正、配準(zhǔn)、融合等一系列處理。對(duì)經(jīng)過(guò)有效拼接與幾何糾正、配準(zhǔn)、融合處理的影像，還需要按照其地理坐標(biāo)信息進(jìn)行鑲嵌處理，以實(shí)現(xiàn)全景圖獲取，為地理信息的定位分析及其準(zhǔn)確性提供支持。

其次，基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，還需要進(jìn)行相應(yīng)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪圖像地理信息坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建，以對(duì)有效拼接與融合處理的圖像，根據(jù)所建立的地理信息坐標(biāo)進(jìn)行鑲嵌，實(shí)現(xiàn)包含相應(yīng)地理信息內(nèi)容的全景圖獲取。其中，在進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)繪圖像的地理信息坐標(biāo)構(gòu)建以及對(duì)拼接、融合影像按照地理坐標(biāo)信息進(jìn)行鑲嵌過(guò)程中，需要采用GDAL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換庫(kù)對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪圖像的地理信息坐標(biāo)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換與鑲嵌處理，并通過(guò)對(duì)其操作過(guò)程的簡(jiǎn)化處理，促進(jìn)其圖像拼接與地理信息坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作效率提升，針對(duì)圖像拼接處理中重疊區(qū)的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)影響還需要以對(duì)角線作為拼接線，并在拼接線的兩端進(jìn)行一定寬度選擇并用于操作處理后進(jìn)行圖像輸出，完成對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪影像的有效拼接與轉(zhuǎn)換等。

最后，基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)還需要建立在三角測(cè)量技術(shù)支持基礎(chǔ)上，在實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)測(cè)繪圖像的地理信息坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建后，通過(guò)誤差方程計(jì)算公式對(duì)地物空間關(guān)系確定的地面控制點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算分析。并以控制點(diǎn)的向量坐標(biāo)值作為帶權(quán)虛擬觀測(cè)值，以對(duì)地理信息進(jìn)行有效分類(lèi)，并進(jìn)行較為清晰的無(wú)人機(jī)影像與定位標(biāo)志選取后，對(duì)三角測(cè)量的無(wú)人機(jī)測(cè)繪地物空間關(guān)系確定平均值與均方差進(jìn)行計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)支持下的地物空間關(guān)系確定分析。其中，在根據(jù)地理信息的控制點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)過(guò)程中，可以從高程控制點(diǎn)與平面控制點(diǎn)等不同控制點(diǎn)類(lèi)型進(jìn)行有效劃分，而對(duì)較為清晰無(wú)人機(jī)測(cè)繪影像與定位標(biāo)志的選取中，以道路的交叉口或者是田地界線、河流等作為標(biāo)志進(jìn)行選取應(yīng)用，以通過(guò)無(wú)人機(jī)測(cè)繪實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確的地物空間關(guān)系確定分析。此外，進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)繪影響的分析處理時(shí)，針對(duì)影像結(jié)果與實(shí)際地理信息之間存在誤差的情況，應(yīng)針對(duì)三角測(cè)量的無(wú)人機(jī)測(cè)繪地物空間關(guān)系確定平均值與均方差進(jìn)行計(jì)算分析，以確?；谌菧y(cè)量的無(wú)人機(jī)測(cè)繪地物空間關(guān)系確定技術(shù)的準(zhǔn)確性與有效性。

2.2 實(shí)驗(yàn)分析

根據(jù)上述所提出的基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)方案，以Microsoft Visual C++計(jì)算編程語(yǔ)言進(jìn)行有關(guān)軟件程序開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，然后采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的地面圖像測(cè)繪分析，并對(duì)獲取圖像進(jìn)行局部放大處理，以對(duì)各部分地表的關(guān)系進(jìn)行有效識(shí)別，以實(shí)現(xiàn)每一部分的地物空間關(guān)系確定，從而為有關(guān)工程實(shí)踐提供可靠的依據(jù)支持。

按照該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后可獲取如圖1所示的圖像結(jié)果。根據(jù)該圖像可以看出，基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地理信息技術(shù)能夠進(jìn)行相應(yīng)的影像內(nèi)容獲取，并對(duì)影像中所包含的地理信息進(jìn)行有效提取，從而實(shí)現(xiàn)地理信息的準(zhǔn)確定位，并且通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行獲取的影像，其各部分地表的關(guān)系較為緊湊，能夠呈現(xiàn)出較好的視覺(jué)效果，進(jìn)行地物空間關(guān)系確定分析應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)也較為明顯。此外，在根據(jù)圖像觀測(cè)點(diǎn)以及地理坐標(biāo)等內(nèi)容，對(duì)基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)在實(shí)際測(cè)量分析應(yīng)用中的準(zhǔn)確性進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，并對(duì)所獲取地理信息圖像的分辨率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析顯示，無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地理信息影像分辨率較高，能夠?qū)Φ匚锟臻g關(guān)系確定提供清晰且準(zhǔn)確的支持。

3 ?結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)基于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的地物空間關(guān)系確定技術(shù)研究，有利于促進(jìn)其在有關(guān)實(shí)踐中的推廣應(yīng)用，從而促進(jìn)地物空間關(guān)系確定技術(shù)水平的不斷發(fā)展提升，更好地滿足有關(guān)地理信息測(cè)繪與定位的需求，具有十分積極的作用和意義。

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