無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用探究

孫松梅

（廣州智迅誠地理信息科技有限公司，廣東 廣州 510700）

無人機(jī)測繪技術(shù)是目前一種較為新穎的技術(shù)，它集計(jì)算機(jī)和可視化技術(shù)為一體，在國家的各類工作進(jìn)行過程中具有著較為廣泛的應(yīng)用。從目前的實(shí)際情況來看，無人機(jī)測繪技術(shù)的數(shù)據(jù)處理功能也較強(qiáng)，其發(fā)展性能較為高昂。與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，此種測繪精度和測繪效率明顯更高[1]。相關(guān)的使用者在無人機(jī)測繪使用過程中也必須對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解，利用好數(shù)據(jù)處理做出實(shí)際探究。

1 無人機(jī)測繪技術(shù)的整體簡介

所謂無人機(jī)的測繪技術(shù)，它即是搭配一定的航空測量系統(tǒng)，在動力基數(shù)的支撐模板下，由各類數(shù)據(jù)遙感進(jìn)行共同組成的一種重要機(jī)械裝置。一般而言的話，無人機(jī)有多旋翼，無人直升機(jī)，固定翼這三種最為常見的類型。而且其中固定翼和多旋翼在測繪領(lǐng)域則應(yīng)用的較為廣泛，這樣一種新型技術(shù)具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢[2]。它能夠在滿足測繪要求的同時(shí)具有較高的靈活性，在飛行過程中能夠保持一定的飛行效率。它的精細(xì)程度較高，其實(shí)際所需要的成本也并不是太過高昂。在廣泛的應(yīng)用范圍內(nèi)，能夠獲得較為精確的安全性。在飛行過程中可以幫助很多測量困難地區(qū)獲得及時(shí)的研究數(shù)據(jù)，由此來結(jié)合高分辨發(fā)展技術(shù)得到整個(gè)測繪地圖。

2 無人機(jī)測繪技術(shù)的整體優(yōu)勢分析

無人機(jī)遙感測繪技術(shù)是新一代的測繪發(fā)展技術(shù)，它能夠依存飛行駕駛遙感感應(yīng)技術(shù)，獲取需測量的各類國土資源。由此去保證遙感過程中的及時(shí)處理質(zhì)量，在數(shù)據(jù)對接過程中進(jìn)行模型構(gòu)建，以此通過自主分析來完成工作。在現(xiàn)今的無人機(jī)測繪技術(shù)使用過程中，由于衛(wèi)星遙感平臺會受到整個(gè)軌道的影響，因此在一天時(shí)間里，它們也無法緊急的完成各項(xiàng)測繪工作。特別是在一些惡劣天氣環(huán)境下，載人飛機(jī)也沒有辦法做到深空作業(yè)。在遙感技術(shù)發(fā)展過程中，它也完全沒有辦法促進(jìn)整個(gè)遙感行業(yè)的發(fā)展。但是無人機(jī)遙感技術(shù)卻是屬于低空遙感技術(shù)，它的應(yīng)用范圍與之前的遙感技術(shù)發(fā)展來講具有著較大的優(yōu)勢。在使用過程中，使用者可以借此來完成比例尺模式下的高精度影像投發(fā)工作。在縮小信息過程中獲得實(shí)際性的取值范圍。從具體的使用原理來看，無人機(jī)大多都是使用CCD數(shù)碼相機(jī)。數(shù)碼相機(jī)在使用時(shí)很有可能會因?yàn)槠渚鹊钠罨蛘哒娴慕诲e(cuò)性原因而導(dǎo)致影像誤差，這也難以滿足實(shí)際性的發(fā)展需求。而在飛機(jī)的荷載作用下，無人機(jī)搭配的則是一些小型的CCD鏡頭，它獲得的影像范圍較為廣泛。在應(yīng)用過程中，整個(gè)飛行狀態(tài)也是十分穩(wěn)定的。其具體的重疊性并不會發(fā)生太大程度的變化，在影像對比過程中，相較于傳統(tǒng)技術(shù)來講具有著很大程度的提升空間。

3 無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 相機(jī)的實(shí)際校檢

對于無人機(jī)的使用來講，相機(jī)的校檢工作是非常重要的，而實(shí)際的測量結(jié)果也與相機(jī)的使用情況有著較為緊密的聯(lián)系。無人機(jī)在飛行過程中存在著很多的不確定因素，而相機(jī)的具體位置和坐標(biāo)都是一種未知數(shù)。如果在進(jìn)行測定時(shí)使用者沒有辦法確定主點(diǎn)位置，那么這也勢必會導(dǎo)致使用過程中的偏差問題[3]。除此之外，一些相機(jī)的鏡頭其形狀框也較大，這導(dǎo)致坐標(biāo)的整體偏差。一般來講的話，使用者可以利用的校檢方法大多有實(shí)驗(yàn)場地法、多項(xiàng)自檢校正法。這些具體的使用方法根據(jù)使用情況的不同也存在著一定的差異性，但是從總體上來看，它們都能夠完成整個(gè)影像的呈現(xiàn)改進(jìn)。

3.2 五相機(jī)技術(shù)

為了解決目前無人機(jī)在影像投送過程中的畸形變大、幅度較小等問題，達(dá)到精準(zhǔn)測量的實(shí)際要求。使用者也必須在使用時(shí)應(yīng)用好獨(dú)特的五邊形組合相機(jī)作為整體遙感傳感器，它的特效相機(jī)拼接過程是將兩臺以上的單焦距相機(jī)依據(jù)這五臺相機(jī)的實(shí)際成像焦距攝影系列特點(diǎn)，將其組合在一起，經(jīng)過專門的軟件拼接成一個(gè)虛擬的中心投影，以此來提高整個(gè)攝影精度，做好范圍應(yīng)用的一種有效處理模式。它也可以減少投影過程中的影像數(shù)量，從而達(dá)到更高效的投影結(jié)果。一般而言的話，最為理想的五向拼接模型大多是由五相機(jī)的完全重合模式構(gòu)成的[4]。在內(nèi)框架的拼接過程中，他們能夠針對內(nèi)框架的連接處理模式做好分裝間的及時(shí)安裝。目前國內(nèi)的航空相機(jī)也是多采用此種裝配模式，在拼接過程中，由于相機(jī)尺寸的不一致，所以它們的拼接投影過程也很容易達(dá)到實(shí)際重合。

3.3 空中三角測量技術(shù)

空中三角測量技術(shù)是指在無人機(jī)的數(shù)據(jù)監(jiān)測過程中，使用者利用一些監(jiān)測加密技術(shù)，由此來保障數(shù)據(jù)測繪安全性的一類過程。

此種數(shù)據(jù)處理技術(shù)在整個(gè)數(shù)據(jù)的發(fā)展處理過程中占據(jù)著非常重要的地位，一般而言的話，它大多都是借助相片所拍攝的目標(biāo)形成一種類似的空間幾何關(guān)系。在幾何關(guān)系對應(yīng)過程中結(jié)合相片的控制點(diǎn)要素，將一些外方位的因素經(jīng)過計(jì)算呈現(xiàn)出來。由此，這也能夠?qū)嶋H呈現(xiàn)出產(chǎn)品的整體精度，但是這些應(yīng)用大多都是通過實(shí)際性的軟件應(yīng)用后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置的。其最初的測繪過程無論包括相幅還是飛行姿態(tài)，都會存在著很多的誤差。由此使用者也必須減少這些誤差，在引入GPS輔助的空中三角測量技術(shù)之后合適的減少誤差。尋找到系統(tǒng)中的粗細(xì)，在關(guān)鍵點(diǎn)尋找過程中依據(jù)科學(xué)的匹配機(jī)制了解其發(fā)展的新思路。根據(jù)科學(xué)發(fā)展機(jī)制在落實(shí)過程中，通過空中三角加密獲得以此單元之外的數(shù)據(jù)。了解關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過此種方式來精準(zhǔn)提高匹配度，提升整個(gè)數(shù)據(jù)測繪效果。而在測繪點(diǎn)的實(shí)測過程中，其主要對象就是測量整個(gè)地區(qū)的四個(gè)點(diǎn)。管理者可通過測繪尋找控制點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)位置的快速移動。在高速測量過程中，完成后期的校檢以及審核，由此來提高整個(gè)空中三角測量的整體準(zhǔn)確度。

3.4 無人機(jī)空中三角加密精度分析技術(shù)

從全自動的空三方案實(shí)行過程來看，影響整個(gè)數(shù)字精度的主要原因也有著外業(yè)控制精度和數(shù)字分辨精度這兩種。對于光系數(shù)法的加密行為來看，對于實(shí)際測量點(diǎn)的坐標(biāo)觀測值要求精度較高，由此在測量過程中，各類的測量誤差也難以避免。因而對于成果的測量過程，實(shí)際使用者也必須捏造相關(guān)的指標(biāo)。作出實(shí)時(shí)監(jiān)測，提高整個(gè)數(shù)據(jù)測量、攝影測量工程精度。而其導(dǎo)致各種數(shù)字模型的變形及成果評判機(jī)制較不穩(wěn)定，它容易導(dǎo)致精度的破損，如果控制鍵或者連接點(diǎn)存在一定的誤差，那么使用者在使用過程中也很有可能會因?yàn)檎`差消除的不及時(shí)而導(dǎo)致一系列的受損問題。

3.5 利用光束法計(jì)算精度

光束法平差要將外業(yè)控制點(diǎn)提供的各類坐標(biāo)作為觀測使用過程中的一些實(shí)際值，通過實(shí)際值的實(shí)時(shí)列舉，由此來求解出相關(guān)的誤差方程。對誤差方程施加適當(dāng)?shù)臋?quán)重，并結(jié)合加密點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合方程求解。用好軟件加強(qiáng)及時(shí)控制，在控制點(diǎn)的權(quán)重使用過程中通過賦予不同控制面的高差精度來減少其誤差的產(chǎn)生。對于整個(gè)測試過程來看，精度越高，那么其權(quán)重就越大。為了防止控制點(diǎn)在成像過程中產(chǎn)生一定的變形問題，那么使用者也必須符合控制點(diǎn)的情況之下得到精準(zhǔn)的全面數(shù)據(jù)。絕大多數(shù)時(shí)候，控制者都應(yīng)該將這些誤差挑選出來，避免控制點(diǎn)的分布畸形狀況對整個(gè)成像技術(shù)的影響。在具體操作過程中執(zhí)行者需要先剔除一些粗細(xì)，然后再檢查缺點(diǎn)部分，過后再進(jìn)行檢查補(bǔ)充，以此來修正系統(tǒng)誤差。

3.6 PPK和INS技術(shù)

由于重量不是太重，所以無人機(jī)在飛行過程中也很容易因?yàn)樽藨B(tài)的失穩(wěn)而出現(xiàn)一系列的問題，這對于后期的影像處理過程來講是極為不利的。它必然會對高精度處理帶來一系列的不良影響，由此觀測者在實(shí)際觀察過程中也很容易發(fā)現(xiàn)一些扭曲旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在利用無人機(jī)進(jìn)行測繪時(shí)，相關(guān)的使用者也必須在飛行過程中及時(shí)根據(jù)拍攝回來的照片進(jìn)行改正。所謂INS技術(shù)，它即是極慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。這也是一種參考系統(tǒng)，屬于先進(jìn)的自動導(dǎo)航系統(tǒng)。在利用外界信息的情況之下，使用者能夠在相對簡單的工作原理操作過程中運(yùn)用好實(shí)際性的技術(shù)對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。在旋轉(zhuǎn)角計(jì)量過程中做好運(yùn)動加速，由此來進(jìn)行實(shí)際性的系統(tǒng)跟隨。同時(shí)，使用者也可以依據(jù)好實(shí)際性的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，變化坐標(biāo)系。對其進(jìn)行合適的積分，獲得關(guān)鍵性的實(shí)際處分。對其姿態(tài)做出管理，由陀螺加速進(jìn)行實(shí)際計(jì)算，完成誤差分析。而PPK技術(shù)則是無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)處理的另一項(xiàng)重要技術(shù)，相關(guān)的使用者稱之為動態(tài)后處理技術(shù)。它是進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的一種GPS技術(shù)，PPK的工作原理也相對簡單，使用者借助同步接收一臺或者超過一臺流動站接收機(jī)的衛(wèi)星載波。對相位進(jìn)行實(shí)時(shí)的測量，由此在計(jì)算過程中利用好這些衛(wèi)星技術(shù)形成特定的測量值。在坐標(biāo)兌換模式下進(jìn)行合適的處理，PPK的整體使用過程較為簡單，而且它的定位精度也十分強(qiáng)烈。它可以減少各類氣候季節(jié)因素的實(shí)際影響，提高測量效果。

4 無人機(jī)測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的整體應(yīng)用

從目前我國的實(shí)際技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看，無人機(jī)測繪技術(shù)在很多領(lǐng)域都取得了較好的應(yīng)用成果。首先，在災(zāi)前救援方面，它能夠幫助災(zāi)前救援工作做出實(shí)際性的指揮，通過影像數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞來獲得重要的數(shù)據(jù)。其次，在國土測繪方面，我國的國土資源較為廣闊，由此，國土測繪內(nèi)容也十分廣闊。通過無人機(jī)技術(shù)的合適使用，測量者能夠?qū)緡楫a(chǎn)生了解。使用無人機(jī)航拍，對土地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)搜集整理，對特征性的數(shù)據(jù)信息做好相關(guān)的反饋工作，在動態(tài)圖監(jiān)測過程中了解國土資源的動態(tài)演化過程。

5 結(jié)語

伴隨著社會科技的不斷進(jìn)步，無人機(jī)的應(yīng)用范圍也越發(fā)廣泛。但是從實(shí)際的使用方面來看，相關(guān)的研究人員必須在使用過程中對各類誤差問題進(jìn)行及時(shí)分析。在認(rèn)清誤差的情況之下了解無人機(jī)使用技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，由此去提高其技術(shù)的研發(fā)，讓無人機(jī)測繪產(chǎn)品得到更好的應(yīng)用。