无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

许涛 王行之 李茂智

秦皇岛中冶地五一五勘测有限公司 河北省秦皇岛市 066000

摘要：21世纪是一个科学技术全方面迅猛发展的新时代，各项科学技术成果相继问世，并被慢慢广泛应用于生活和生产，极大地丰富和方便了人们的生产生活。近年来，我国的无人机影像技术逐步发展成熟，并且广泛应用于各项领域。在测绘工程中，无人机摄影技术可以帮助人们获得更多关于地形的信息，从而帮助人们更充分得了解地形，无人机可以机动化，能够快速拍摄，而且拍摄出来的照片格外清晰，分辨率很高，这些也都是无人机摄影技术的优点。但是，在进行应用时，有关的技术问题要注意，这不仅使无人机的航拍效率得以很好的提高，还能更好的对测绘工程进行保障。

关键词：无人机影像处理技术；测绘工程；应用

1无人机在测绘工程中的工作类型

1.1土石方测量

土石方量的测量是一项积极困难甚至略带危险性的工作，一直是测绘工作中较为难以解决的问题。而无人机的应用可以轻松、准确地测得土石方量，极大地方便了测绘工作，为测绘工作在一定程度上节约了部分人力和物力，并且在很大程度上提高了测绘工作的工作效率，推进了工程的进度。而无人机测量土石方量的原理也是十分简单，只需要将无人机飞行高度固定在一个固定的数值，并且记录无人机飞行过的飞信轨迹，最后借助电子信息技术测得土石方量。这种测量土石方量的方法还具有精确性高的优点，对测绘工作来说，是一件必不可少的测量工具和方式。

1.2征地测量

征地的测量相对于土石方量的测量，是一项较为简单直接的工作，这是由征地的地形较为平缓，视野十分开阔，并且整齐有序的特点所决定的。而征地的测量仍旧和土石方的测量一样是在野外条件下进行的，尤其是当征地面积巨大，任务量繁重的时候，对测绘人员的体能和耐力也是一个巨大的考验，长期的劳累还可能会导致工作效率的下降，或多或少地影响测绘的精确度，对后续测绘工作带来不便。这种精确的测量方式还可以确定一个准确的标准，为解决村民之间因为土地界限的矛盾问题提供一定的事实依据和解决方法，有利于农村的经济建设。

1.3地形图测绘

作为无人机应用于测绘工程的最初目的和最先实施的领域，测绘地形图是无人机使用最为广泛的一个方面，也是无人机最能够发挥其固有价值的所在。地形图的绘制是一项极其艰难和具有一定危险性质的工作，并且地形图对精确度的要求十分严格，只有一份精确度达到要求的地形图，才能应用于建设和各项用途，才能发挥出地形图的作用。精确度不符合要求的地形图，不仅白白耗费了大量的人力、物力、时间和金钱，对建设工作提供的帮助也是少之又少，而盲目地使用精确度不高的地形图还可能给建设工作带来不便和差错，严重的甚至会造成一定的事故，带来极其不利的影响。而无人机的使用就完美地解决了这一系列的问题，不但省时、省力、省时间，还有着极其准确的精确度，对测绘工程来说是一件不可多得的珍宝。

1.4农村建设绘制工作

在我国农村城市化和共同富裕的发展道路上，遇到了许多的艰难险阻，而无人机这一技术的帮助，使得国家的建设工作得到了一定程度上的帮助，加快了城市化建设的进程。新农村的建设是关系到国计民生的一项重大工程，同时也是一件任务繁重、难度极大的建设工作。而作为建设工作的准备工作，测绘工作的难度也是不言而喻的，工作主要涉及对农村房屋状况、交通情况、电力系统布局等方面细致的绘制，并且还要根据数据绘制成图，以新农村建设的基本要求进行工作和使用。通常，这样的工作进程的极为缓慢的，而无人机的引入，极大地提高了工作的效率，并且无人机和电子信息技术的结合，使得绘制成的成图比人工绘制的成图精确度高许多。无论是从工作效率、测绘质量、绘图精确度哪个方面来说，无人机都相较人工有着十分明显的优势。无人机影像处理技术在测绘工作的应用，对我国新农村建设是一剂极其有效的催化剂，在很大程度上方便了我国新农村建设工作，加快了国家的城市化进程，给广大人民也带来了切身的益处。

2无人机影像处理技术在测绘工程的应用

2.1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。

2.2数据预处理技术

无人机使用的摄影机和普通摄影机有所不同，它不属于测量相机，其拍摄出的图片的照片边缘是不规则的，所以对这种图片进行观察出的情况就与实际的不相符，所以对影像进行改正时要掌握好相关的数据。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

总结：

无人机影像处理技术是一项新型的处理技术，在测绘工程中能够发挥重要作用，所以在测绘工程中，应合理的采用无人机影响处理技术，充分发挥其功能，以此不断提高工程测绘的效率以及质量，进而促进我国测绘工程的长久、稳定的发展。

参考文献：

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