无人机影像处理技术在测绘工程的应用 刘琳

无人机影像处理技术在测绘工程的应用刘琳

发表时间：2018-12-29T10:17:44.160Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：刘琳

[导读] 这样可以很大程度上保证测绘工程的精度。本文探讨了无人机影像处理技术在测绘工程的应用。

眉山职业技术学院四川眉山 620010

摘要：在测绘的时候，利用无人机摄像技术能够获得很多精确有效的地形信息，因为无人机的优势相对比较明显，可以快速拍摄，并且实现机动化。因此，在拍摄过程中可以获取分辨率很高的图片，在应用的时候一定要解决一些相关技术问题，让无人机的航拍效率进一步提高，这样可以很大程度上保证测绘工程的精度。本文探讨了无人机影像处理技术在测绘工程的应用。

关键词：无人机影像处理技术；测绘工程；应用

在测绘工程中，通过对无人机摄像技术的应用可以获得更多有效的地形信息，由于无人机的自身优势作用明显，可以实现机动化、快速拍摄的优点，所以其拍摄的图片分辨率都很高，在应用的过程中，必须要注意一些技术性的问题，这对于提高无人机的航拍效率具有重要的作用，也可以为测绘工程提供更好的保障。

1 无人机在测绘工作中的优势

1.1 范围的宏观性

相比于传统的人工测量的形式，无人机由于是在高空之中进行拍摄和测量工作，因此其观察和测绘的范围自然比人工要大许多。值得注意的是，由于设计制造的不同，不同的无人机有着其优势测量范围和极限飞行高度，这就在一定程度上限制了无人机的使用。为了解决类似的问题，相关技术和工作人员提出了多架无人机共同工作的方案，由飞行距离较高的无人机负责高空的测绘，而飞行高度相对较低的无人机则进行离地较较近的地形图的绘制工作，最后通过电子信息技术将不同的无人机的绘制结果加以综合改进，不但使得无人机观测范围大的优点发挥得淋漓尽致，还在一定程度上大大提高了绘图的准确性。

1.2 工作的高效性

遥感技术有着许多极为有效的特点和优势，较为突出的便是其较高的机动性。基于其极高的机动性，无人机的反应速度自然比测绘人员快许多，使得无人机能够在极短的时间内完成许多操作和指令，极大地提高了工作的效率。另外，由于无人机的观测范围较大，也为提高测绘工作的效率提供了一定的支撑。无人机因为工作地点是在高空，可以自然而然地忽略地面上的恶劣地形条件、不确定的路况、拥挤的交通等，极大地增加了该技术的适用范围，同时也在一定程度上提高了工作效率，实现了无人机影像技术在测绘工作中的高效性。

1.3 应用的广泛性

无人机测绘在测绘工作中广泛应用是有着其必然原因的，这其中的原因是多种多样的。首先，无人机影像处理技术有着其先天的技术优势，相较于传统的人工绘制，无人机影像技术绘制的成图精确性更高，更能够满足建设的要求，尤其是对一些要求和准确性极高的工程，无人机影像处理技术是工程进行必不可少的保障和前提。其次，无人机还有着成本较低，造价适宜的优势，这对一些资金紧张的工程来说，是一个不二的选择，既能够保证工程用图的基本要求，还可以节约大量的人力、物力等开支，解决资金紧张的问题。另外，无人机影像处理技术还有着灵活自如的潜在优势。对一些交通状况不良的城市，地形较为复杂的山区丘陵，还有房屋林立、交通电力系统错乱的乡村来说，人工测绘的难度极大，有些甚至是难以完成的任务，在这样的情况下，无人机影像处理技术成为了测绘工程不得不选择的方式。

2 无人机影像处理技术在测绘工程的应用

2.1 航线规划与测量范围确定

一般而言，1h 为无人机飞行极限时间，除去飞机起降消耗，其有效拍摄时间约为50min 左右，因此，应严格控制无人机在空拍摄时间，以防因能源不足而导致坠机事故发生。为了保障飞机的有效拍摄时间，则需合理规划拍摄航线，以此提高拍摄效率。

除此之外，为敢保证无人机能够实施全面完整的航空测量任务，还需合理规划待测工程的全境测绘区域。可以结合实际需求，采用空中鸟瞰的方式，划分待测区域成两边等距、长条状形式，然后设置标志分别于该区域四角处，再根据无人机的飞行速度与续航能力将整个航拍的具体流程合理设计，以此指导航拍任务的实施。

2.2 测量区域控制网建立

测量区域控制的建立，其目的在于对工程测绘任务实施进一步细化测量，其具体实施过程为：结合测量所获得的测区地域面积的大小，建立相应等级与规模的控制网络，并设置GPS 坐标点于该控制网区域内，进而可以实现坐标系的三维化处理，以此便可通过坐标的方式对该区域中的任一点实施具体表述，从而便于后期数据的处理。但是该过程的执行，需要保证路线计算与坐标核对的准确性，以此确保工作质量满足实际需求。

2.3 空三加密应用技术

无人机影像技术中空三密技术实属最重要的技术了。同样也是最难的部分，因为后续的无人机影像技术都被空三密技术的质量所影响，在刚起步时，这项技术是没有办法解决的难题。这些年来，随着加密技术的不断发展才对这个问题很好的进行了解决。其是我国远程高空测绘系统的重要的一部分。

2.4 影像畸形改正

由于无人机影像技术和普通技术有很大区别，因此在低空遥感的时候，一般情况下都采用非量测的相机，我国在测量大比例尺的条件下，都是使用普通单反，其能够和定焦相机进行很好的结合，但是在无人机拍摄的过程中，就会产生一定的畸形问题，一定要进行控制，并且通过相关方法将其解决。

2.5 对无人机拍摄数据的处理

无人机拍摄过程中和传统方法有很大区别，无人机没有规则的数码影像排列，角度也比较大，有很多重叠拍摄的影像，然而模型的体积不大，因此会产生畸形的问题，无法很准确地传递空中三角测量数据，也会增加空三自动转点的失败次数，造成人工矫正的工作量增

大，而且影像的规模不大，这就会导致在进行立体测图的过程中需要经常对模型进行更换，工作效率大大降低，依照实验的结果，如果控制点的密度非常的大，就会造成区域网平差后的精度就比较高。在后期布置控制点的时候，需要加大布置密度，以确保精度要求。

在此区域之内需要进行精密的测图工作，只有这样才能保证测图的准确度，可以依照相关要求进行测图，在进行项目测图的过程中。一个像控点往往需要四条基线来进行确定，如果基线的数量超过了四条，在加密的过程中无法获取准确的数据，是没有办法达到要求的，特别是进行高程精度测量的过程中，如果模型出现了一定的误差，就会影响测图的接边，对立体像的产生出现很大的影响。由于相幅比不大，还容易受到大气气流的影响，在加密的过程中一定要注意外像控点的密度，如果密度越大，则精度越高。

2.6 无人机测量精度的控制

（1）与传统的测绘航空摄影相同，当条件满足时，无人机航拍任务的实施应尽量选择在天气晴朗、可见度高的环境下进行，这样可使获得的影像色彩与地面信息更加丰富完整，同时还可避免因雾霾影响而导致影像曝光时光线的折射与散射现象加重，进而确保成图精度不受损伤。

（2）无人机航空摄影获取的航空影像幅面较小，采用原有的空三软件进行平差解算，在多个测区处理过程中，均会发生不同程度的错误，特别是对加密测区的选构，目前使用较多的PATB 平差软件，对此类小幅面数码影像的剔错能力远远小于23*23 幅面。

（3）无人机作为飞行平台，在执行航空测量任务时，容易受气流变化和风力的影响，可采用了二维姿态稳定平台，在小范围短时间内，受风力和风向的变化影响不大，容易通过姿态稳定平台的纠正获得理想的姿态角度。

综上所述，在测绘的时候，利用无人机摄像技术能够获得很多精确有效的地形信息，因为无人机的优势相对比较明显，可以快速拍摄，并且实现机动化。

参考文献：

[1]陈砚国.无人机低空遥感技术发展及行业应用概述[J]. 价值工程. 2018(07).

[2]侯中伟,张昭云.无人机航测在矿山测绘中的运用分析[J]. 世界有色金属. 2018(05).