基于軟硬件一體化無人機遙感影像快速處理技術的思考

徐興敏

（濰坊學院計算機工程學院，山東濰坊 261061）

遙感技術顧名思義就是一種手控的感應感知技術，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離的觀測工作，使相關技術人員不用直接與觀測設備接觸，這樣一來就能實現(xiàn)觀測工作的高效性。遙感技術還能夠打破特殊地域地形阻礙觀測工作的局限性，極大程度地降低了對地觀測工作的開展難度，使得觀測工作更加方便快捷。遙感技術可應用的領域相當廣泛，其中不僅僅是一些地理實驗上的對地觀測，還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑行業(yè)的相關測繪工作以及城市發(fā)展過程中對于環(huán)境的檢測工作等方面。在近幾十年，我國的遙感技術和無人機技術進行了軟硬件一體化的綜合使用，實現(xiàn)了更加方便快捷的工作方式。但實際上，國外早在很久以前就已經(jīng)將遙感技術融入到無人機技術的工作內(nèi)容中了，相比較而言我國遙感技術的研究并不成熟，還需要進行一系列有效地改善。在計算機技術發(fā)展迅猛的大數(shù)據(jù)時代背景下，地籍測量理應摒棄傳統(tǒng)的管理模式采取數(shù)字化測圖，這是一種順應時代發(fā)展趨勢的行為，而無人機遙感信息處理技術也能應用到地籍測量中。

1 無人機的概述

無人機就是一種可以利用無線電遙控和一些可以控制飛行的系統(tǒng)來實現(xiàn)無人機器飛行的設備。這種機械設備具有很多的優(yōu)勢特征，其靈活性較強能夠在空中實現(xiàn)各種各樣的動作，并且該機械設備的體積較小造價成本較低。在無人機這種機械設備的技術應用上，可以有很多方面的擴展應用，我國現(xiàn)階段的無人機發(fā)展情況從硬件上可以大致分為三類：固定翼型無人機、旋翼無人機和融合翼無人機。無人機在正常使用時的起飛方式有兩種，包括有彈射向起飛和投放起飛。這兩種方式都可以使無人機做到正常起飛使用，并且無人機會自動落到指定區(qū)域，回落之后還可以再次起飛。

2 無人機遙感技術面臨的問題

雖然無人機遙感技術在我國現(xiàn)階段的發(fā)展相對成熟，但是在其發(fā)展使用的過程中，也同樣存在著一些技術性挑戰(zhàn)，這些存在的問題主要是因為硬件方面的技術還不夠完善，沒有系統(tǒng)的構建出一個較為成熟的無人機遙感技術應用平臺。與此同時，無人機遙感技術使用的空間主要是在天空，這也就使得其數(shù)據(jù)空間分布較廣，短時間內(nèi)無法處理好突發(fā)的狀況，使得無人機遙感技術獲取到的數(shù)據(jù)很不規(guī)則，出現(xiàn)單源處理居多、聯(lián)合綜合處理情況比較少的問題?，F(xiàn)在的無人機遙感技術能夠使得時空數(shù)據(jù)軟硬件一體化，并且能夠?qū)⒂嬎銠C技術運用到其中，從而實現(xiàn)生產(chǎn)傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)同化以及信息的協(xié)同處理。

3 無人機遙感影像快速處理

3.1 無人機的構造系統(tǒng)

無人機這項技術設備包含了很多方面的科學技術，其中構造系統(tǒng)是由很多技術設備組成的，包括了飛行平臺、飛控系統(tǒng)以及硬件設備這三個主要基礎設備。這些基礎設備具有其自身的作用和價值，飛行平臺主要是指飛機的一些構造和內(nèi)部組成結構；飛控系統(tǒng)指的是整個無人機在正常的使用工作過程中，對無人機各方面數(shù)據(jù)信息進行控制管理，能夠?qū)崿F(xiàn)起飛、飛行、落回等各個無人機使用指令，是無人機正常工作使用過程中最為核心的技術設備。而硬件設備就比較通俗易懂了，主要是一些圖像顯示處理工作的顯示器以及無人機在實際使用過程中的拓展性機器設備（例如相機等），可以根據(jù)具體的應用領域去搭載不同的技術設備。

3.2 海量無人機遙感影像信息實時處理

傳統(tǒng)的無人機遙感影像處理技術通常都是使用單機后再進行一系列的相關處理工作，這樣的工作模式在時效性上就會差強人意，無法做到實時傳輸拍攝數(shù)據(jù)信息。而新型的無人機遙感信息處理一體化技術設備能夠在無人機正常工作使用的過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時同步處理分析，并將數(shù)據(jù)提供給相關的技術人員和工作人員進行參考?？梢宰龅竭咃w邊測和邊飛邊處理，大大增強了無人機遙感技術的數(shù)據(jù)信息處理時效性，提高了整個工作過程的工作效率和質(zhì)量水平[1]。

3.3 無人機遙感影像信息快速處理關鍵技術

3.3.1 遙感影像配準

遙感影像配準技術中主要有兩個操作重點，包括大尺度多角度圖像配準和光學與可見光等各種異源圖像的配準操作技術，這兩項操作重點內(nèi)容可以與多源遙感圖像相結合，應用了時空關聯(lián)匹配技術以及計算機信息技術中的一些技術內(nèi)容。這樣一來就能將數(shù)據(jù)信息的誤差進行大幅度的縮減，大大增強了工作內(nèi)容的準確性和精確度[2]。

3.3.2 遙感影像變化監(jiān)測

遙感影像技術能夠?qū)崿F(xiàn)對無人機探測空間領域的數(shù)據(jù)信息收集工作，并且無人機遙感信息處理一體化的技術設備能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時監(jiān)測，在很多地理工作過程當中數(shù)據(jù)信息的工作具有很強的動態(tài)變化。一體化的技術設備能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的實時觀測以及動態(tài)變化，這樣一來就能很好地實現(xiàn)實際工作的開展效率以及提高質(zhì)量水平，避免因數(shù)據(jù)信息的變化導致工作失誤，從而使得整個工作的質(zhì)量水平受到影響。

4 無人機遙感技術的應用領域

4.1 在地理教學工作中的應用

近幾十年來，我國的地理學科已經(jīng)在教學內(nèi)容上得到了極大程度的完善和改良，但是我國的中學地理學科教學中仍然存在著地理方面知識內(nèi)容更新不夠及時的問題。并且由于我國對于遙感技術的研究和開發(fā)工作相較于一些發(fā)達國家較晚，也就導致了在我國中學地理學科教學工作中對于遙感技術方面的知識內(nèi)容的闡述并不完善，并且還僅僅限于一些皮毛的理論知識，只能幫助中學階段的學生們對遙感技術有一個大致的了解，僅知道遙感技術是什么，但是對于遙感技術本質(zhì)性的理論知識并不了解，這也就導致了學生們很難通過中學的地理教材書來對遙感技術有一個深刻的理解。但是基于我國教育教學工作者近些年的努力，遙感技術在地理學科教學中也取得了一系列的成就，大致可以歸納為下述幾點。

首先，是中學的地理學科教學中引入遙感技術方面的理論知識對于中學地理教學工作能起到怎樣的作用。有些教育教學工作者，例如趙如一就覺得遙感圖像方面的內(nèi)容能夠在課堂上將一些抽象的地理現(xiàn)象和規(guī)律更加生動形象地展示給學生們，這樣一來不僅能夠?qū)⒄n堂內(nèi)容更好地講授給學生們，還能幫助學生們建立起對地理學科的學習熱情和學習積極性。還有很多教育教學工作者們，例如王楠就認為在中學的地理教學工作中引入了遙感技術方面的理論知識能夠?qū)⒌乩韺W科在課堂中的教學展示方式變得更加符合學生們的認知規(guī)律，除此之外還能極大程度地豐富地理課堂上的教學內(nèi)容，增強了地理課堂的趣味性。

其次，是在我國中學的地理學科教學中，遙感技術方面的一些教學方法和策略已經(jīng)有了一個較為成熟的研究，并且能夠?qū)⑵浜侠淼貞玫饺粘５慕虒W工作當中，并取得良好的教學效果。還可以幫助學生們在地理課堂上對遙感技術有一個較為清晰的認知。我國的很多教育教學工作者，例如曾東平將中學地理教學中的遙感圖像方面的內(nèi)容結合信息加工理論中的一些理論知識，作出了一個完整的分析和研討，得出了一個科學合理的教學方法和教學模式，使得地理教學中對于遙感技術的教學進程能夠得以推動。還有很多相關的教育教學工作者都在我國中學地理學科中的遙感技術教學方法和教學模式上作出了努力和貢獻。

4.2 在地理測繪工作當中的應用

無人機遙感在地籍測量中得到合理應用時，與以往的人工測圖有很大的區(qū)別。首先最突出的改進就是無人機遙感的高自動化，無人機遙感的使用能很好地將無人機技術和遙感數(shù)據(jù)信息處理技術相結合起來使用，能將在外界收集到的數(shù)據(jù)信息進一步整理并輸送到計算機中，從而將數(shù)據(jù)信息儲存起來。在計算機中接收到的數(shù)據(jù)資料可以在相關軟件中得到進一步的分析處理，還可以將數(shù)據(jù)形式的內(nèi)容編輯整理轉(zhuǎn)化為圖片或表格的形式傳輸?shù)奖憬輽C，最終可以將這些內(nèi)容打印成實體的圖片，便于人們參考使用。這個集處理編輯、收集整理和轉(zhuǎn)化打印為一體的無人機遙感管理技術，可以將最原始的外界信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣┤藚⒖际褂玫膶嶓w打印成品，具有極高的自動化[3]，相比以往的人工測圖具有很好的高效性和便捷性。不僅如此，無人機遙感數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)信息處理技術的使用，有效地解決了以往地籍測量測圖工作中的誤差問題。在以往的地籍測圖工作中，在解析圖根點中的展給方面，以及測物點平面的位置和方向上都存在著一定的測量誤差，從而導致整體的地物點平面的位置測量出現(xiàn)偏差和失誤。而數(shù)據(jù)信息處理技術的使用可以將整個測量收集傳輸過程自動化，電子信息的傳輸是不存在誤差的，這樣一來就避免了因測量誤差導致的風險。因此，無人機遙感在地籍測量中的使用還具有極高的精確性。

5 總結

總而言之，我國的無人機遙感數(shù)據(jù)信息處理技術在近年來得到了較快的發(fā)展，很多行業(yè)都能將其合理的應用到自身發(fā)展當中。相關管理人員和技術人員應該不斷進行技術創(chuàng)新和設備優(yōu)化，以此來推動無人機遙感技術的快速發(fā)展。