無人機影像處理技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)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(jié)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(shù)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(shù)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(yōu)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(dāng)征地面積巨大、任務(wù)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(dǎo)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(xù)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(jù)和解決方法，有利于農(nóng)村的經(jīng)濟建設(shè)。

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(fā)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(zhì)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(yīng)用于建設(shè)和各項用途，才能發(fā)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(shè)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(shè)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(nóng)村建設(shè)繪制工作

在我國農(nóng)村城市化和共同富裕的發(fā)展道路上，遇到了許多的艱難險阻，而無人機技術(shù)的應(yīng)用，對我國的建設(shè)工作起到了一定程度的作用，加快了城市化建設(shè)的進程。新農(nóng)村建設(shè)是關(guān)系到國計民生的一項重大工程，同時也是一件任務(wù)繁重、難度極大的建設(shè)工作，測繪工作的難度也是不言而喻的。農(nóng)村建設(shè)測繪主要涉及農(nóng)村房屋狀況、交通情況、電力系統(tǒng)布局等方面細致的繪制，還要根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)相結(jié)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(zhì)量還是繪圖精確度，無人機比人工有著十分明顯的優(yōu)勢。無人機影像處理技術(shù)在測繪工作的應(yīng)用，對我國新農(nóng)村建設(shè)是一劑極其有效的催化劑，在很大程度上方便了我國新農(nóng)村建設(shè)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(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

2.1 空三加密應(yīng)用技術(shù)

無人機影像技術(shù)中，空三密技術(shù)實屬最重要的技術(shù)了，是我國遠程高空測繪系統(tǒng)的重要的一部分，也是最難的部分，因為后續(xù)的無人機影像技術(shù)都被空三密技術(shù)的質(zhì)量所影響。在剛起步時，這項技術(shù)是沒有辦法解決的難題。近年來，隨著加密技術(shù)的不斷發(fā)展，空三密技術(shù)才得以解決。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)

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(guī)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(guān)的數(shù)據(jù)。

2.3 影像畸形矯正

無人機影像技術(shù)和普通技術(shù)有很大區(qū)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(jié)合，但是在無人機拍攝的過程中，就會產(chǎn)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(shù)據(jù)的處理

無人機拍攝和傳統(tǒng)方法有很大區(qū)別。無人機沒有規(guī)則的數(shù)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(chǎn)生畸形的問題，無法準確地傳遞空中三角測量數(shù)據(jù)，也會增加空三自動轉(zhuǎn)點的失敗次數(shù)，造成人工矯正的工作量增大，導(dǎo)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(qū)域網(wǎng)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(qū)域之內(nèi)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(guān)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(shù)量超過了四條，在加密的過程中無法獲取準確的數(shù)據(jù)。特別是在高程精度測量的過程中，如果模型出現(xiàn)了一定的誤差，就會影響測圖的接邊，對立體像產(chǎn)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(tǒng)的測繪航空攝影相同，無人機航拍任務(wù)的實施應(yīng)盡量在天氣晴朗、可見度高的環(huán)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(dǎo)致影像曝光時光線的折射與散射現(xiàn)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(qū)處理過程中，均會發(fā)生不同程度的錯誤，特別是對加密測區(qū)的選構(gòu)。

無人機作為飛行平臺，在執(zhí)行航空測量任務(wù)時，容易受氣流變化和風(fēng)力的影響。采用了二維姿態(tài)穩(wěn)定平臺，在小范圍短時間內(nèi)，受風(fēng)力和風(fēng)向的變化影響不大，容易通過姿態(tài)穩(wěn)定平臺的糾正獲得理想的姿態(tài)角度。

3 結(jié)語

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