无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

李明 1 王皓 2

身份证号码： 21042319940707**** 身份证号码： 21050319910401****

　　摘要：无人机成像技术是无人机航测中常用的技术手段。该技术的应用，强化了测绘工程的工作范围，有助于无人机航测的顺利开展。通过分析测绘工程中无人机的常见类型，探讨无人机图像处理技术在测绘工程中的应用，希望能为相关工作提供一些参考。

关键词：无人机;影像处理;测绘工程;处理技术 

　　引言 

可视化管理大大提高了项目管理的绩效，是组织生产的有效手段。对于施工现场来说，如果能够按照预设的时间节点获得施工现场的真实正射影像和三维逆向模型结果，一方面可以直接使用三维模型进行交互计算；另一方面，基于正字法或三维模型，在地理信息平台上的二次开发，施工数据的重建和组织，以及施工现场可视化系统，可以直观地控制施工过程和资源配置。

一、测绘项目中无人机的工作类型

(一)在地理测绘中的应用

目前，地理测绘的地位越来越重要，无人机遥感系统在地理测绘中的应用也在不断扩大。加强科技支撑，提供优质高效的服务成果意义重大。无人机遥感作为一种新的信息技术，已经在智慧城市建设、自然资源调查、自然灾害应对、突发事件处理等诸多领域得到了推广和应用。无人机遥感系统在地理测绘中的应用，要求相关地理信息主管部门始终按照新形势、新要求、新定位，为社会提供更好、更高效的地理信息公共服务，切实完成新时代赋予地理信息管理的新使命。

(二)水污染控制

在水污染治理工程中，一般需要在蓝藻污染经常发生的地方设置测试点，因此需要及时准确地掌握蓝藻的生长情况，保证其在暴雨等恶劣天气下能够起到监测作用。在这个过程中，无人机监控技术起着重要的作用。无人机航测技术防治水污染要求控制大面积水域，通过高清摄像机等图像采集传输设备传输航测数据，水污染控制人员根据传输的数据保护环境。在水污染治理项目中采集数据时，通常采用无人机自动传输和人工参与相结合的方式来完成，从而最大限度地保证数据的准确性。由于无人机使用的高清相机大多是变焦镜头，所以需要对变焦镜头进行对焦，然后找出畸变参数与焦距的关系，从而准确了解测量情况。

3. 在土地动态监测中的应用

目前，无人机遥感系统在陆地动态监测方面有一定的应用。利用无人机高分辨率图像数据为土地利用动态变化和资源生态环境监测提供有效的技术支持，可以促进资源矿产勘探、地质灾害防治和地质遗迹保护。现在借助无人机遥控技术，可以提取土地，获取变更数据，监控非法用地。对于一些关键区域，所获得的多时相数据可用于识别和分析土地利用现状。目前，在无人机遥控系统的应用中，利用自动或半自动技术研究土地利用的分类和变化，对于提高利用效率、促进成本降低具有重要意义。

(四)水电网络可视化管理

地下管网主要是指厂区内的泄洪管网、供水管网、排水管网、消防设施及管道、供热设施及管道、高压设施及管道、低压设施及管道。管网管理模块主要用于维护和分析上述管网、管道和电缆的地下设施。首先是属性、位置、深度、管径等。根据图纸设计数据，对厂区地下水网进行模拟。其次，根据设计提供的三维模型，实现地下管网与地上建筑结构的一体化；最后，通过图标可以查看管网的功能和影响范围。此外，还要注意地下电缆的敷设。如果永久性电缆敷设在电缆沟内，应在电缆沟覆盖前进行图像扫描和趋势特征点数据采集，并进入总图管理系统的管网管理模块。对于临时施工区的临时电缆，应在施工方提交的电力申请中附上电缆方向特征点(起止点和拐点)的坐标，然后通过无人机图像获取临时管道的信息。

　　（五）在城市管理中的应用 
　　利用无人机倾斜摄影测量技术可以快速建立城市的三位实体模型，对于城市的建设与管理具有十分重要的意义。无人机倾斜摄影测量可以对城市进行实时航拍，及时更新测量数据，城市管理者通过这些数据可以制定出更科学的城市管理方案。另外，由于城市的建筑物普遍较为高大，结构复杂，使用传统测量方法工程难度很大，而无人机的介入则可以快速获取建筑信息，从而便于人们对建筑模型进行更新和处理。总之，利用无人机倾斜摄影测量技术可以加快城市化进程，促进城市发展。 
　　二、无人机影像处理技术在测绘工程中的应用策略 
　　（一）提高数据采集精度的经验性做法 
　　无人机航测的精度取决于很多方面，其中原始照片的好坏将决定项目能达到的最好效果。在外业采集过程中，选择较好的天气、做好相机的调校尤为重要。航摄相片为地面景物的中心投影构像，而地图是地面景物的正射投影，当地面和相片均严格水平时，两种投影结果是等效的;但地球表面起伏将引起像点位移，无人机平台飞行过程中的波动会引起相片倾斜。因此，尽量选择晴朗无风的天气条件进行航拍，以增强相片的判读性和保证飞行姿态的稳定性，从而提高相片坐标系下的像素点平面精度;在高差大于1/4相对航高的测区需分区进行航线设计，以减少由投影参考面变化造成的投影误差。 

　　（二）数据的处理 
　　在无人机航空摄影测量技术应用过程中，数据处理工作对测量技术应用成效具有直接影响，而随着近年来测量技术应用范围的不断扩大，为确保信息处理的有效性和科学性，在对数据进行处理时，为从根本上提高处理质量和处理精准度，工作人员可采取运动回复结构算法，并通过将其与计算机视觉与摄影测量学原理相结合，从而确保无人机航空摄影测量技术在使用时，即使缺少相机检校参数，也能建立较为精准的三维模型来校正数据，以此来满足后期工程的制图要求。 
　　（三）相片控制 
　　现代科技不断发展，无人机设备集中了大量的先进技术，在进行地形摄像测量工作时，不仅需要无人机对地形进行摄像数据收集，还需要对地形全面进行分析、识别。同时，无人机还配备了全球定位系统，通过结合运用摄像测量工作和定位系统，能够提高摄像测量采集数据的稳定性、实用性和可靠性。此外，测绘工作人员在使用无人机进行地形摄像测量数据收集时，要对无人机进行稳定操作，更加全面地开展图像采集工作，尽量减少外界天气因素对摄像数据信息采集的不利影响，提高无人机地形信息采集能力，给测绘人员输出更有价值的地形信息，提高地形图测绘质量。 
　　（四）影像的预处理 
　　在无人机遥感系统应用中，还需要解决分辨率的问题，要确保遥感影像精准有效，要使用高分辨率遥感数据，确保无人机平台和传感器数据讷讷够实现实施处理融合，确保无人机遥感系统全天精准有效作业。针对影像进行预处理操作的时候，主要分为畸变重的有效采样以及影像的相应拼接处理等操作。原始状态的影像数据在完成畸变重的采样之后，便可以完成数字化摄影测量的相应工作站内部各项数据的后期处理工作，在选择多面阵式数码航摄应用系统的时候，便需要完成影像的相应拼接处理作业，影像拼接作业的关键点就是针对影像进行匹配运算。 
　　结语 
　　综上所述，随着影像获取的方式增多、成本降低、数据处理速度和精度提高、影像數据集成平台的发展，建立小型施工场地实景可视化平台趋于现实，无人机影像技术的应用还将强化测量工程可视化水平，提高测量准确性，为工程建设、城市发展提供更可靠的依据。 
　　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（7）. 
　　[2]黎治坤，郑史芳，刘锐.几种无人机正射影像处理软件的比较[J].测绘通报，2016（6）. 
　　[3]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（5）.