摘要:科技的发展给工程测绘技术带来了更高的要求,测绘效率需要进一步提升的基础上也要提高数据的处理水平。新型测绘技术之一的无人机测绘因运而生,其测绘效率以及精度不但非常高,另外能够更好地完成数据梳理工作,使数据处理的效率得到大大提升,能够有效减少人工劳动的输出,本文主要分析了无人机测绘数据处理的关键技术并探讨了具体应用供参考。
关键词:无人机测绘;数据处理;关键技术
计算机信息时代的产物之一就是无人机测绘,通过计算机技术及可视化技术不但能够使测绘成果更加准确,另外利用计算机处理软件还能够使数据的处理水平及效率进一步提升。此外,对比以往的测绘技术来说,无人机测绘具有更低成本的优势,另外因其不用人为地实地驾驶,只需要人工地面操作就能够完成测绘,那么在部分特殊地形地质勘查测量当中非常适用,且能够使测绘结果的可靠性及精准性更好地保障,给之后工作带来科学合理的数据参考。
1 无人机测绘现状及概述
无人机作为新时期的产物,在民用和军事等多个领域上广泛应用,在工程测量当中能够在很大程度上提高测量的效率,另外还能够保障测量的精确度。无人机系统一般包含下面几点结构,也就是数据传输、导航系统及飞行姿态控制系统。按照无人机机翼的构造,可把它分成多旋翼无人机和固定翼无人机,多旋翼无人机的主要代表为四轴无人机飞行器,通过无人机展开测绘数据处理的原理使利用无人机控制点来取得数据参数,其航拍获得的图像信息展开处理进而能够获取有关数字产品。其效率与精度的程度会在很大程度上影响到后续的工作,那么这就需要有关人员对其高度关注。
当前无人机测绘主要注重于数据处理和硬件集成两点。随着硬件设备上如飞控系统、动力系统等都取得了良好的进展,使其飞行平稳性及续航能力能够适应更多环境。无人机测绘数据处理朝着集群化和自动化的方向发展,从而获得更高精度的数据以及使处理速度更快,测绘行业的进一步发展中,无人机和相机的数据处理能力以及性能朝着高效率、高性能和云数据处理等方面发展。
2 无人机测绘数据处理关键技术
2.1相机检校技术
无人机飞控系统、动力系统以及导航系统的研发,其自身成本在很大程度上减少,目前市场中已有非常多的专门针对测绘行业应用的无人机。而价格合适以及技术成熟等性价比高的无人机测量相机产品相对不多。那么当前几乎都是应用性能良好的微单相机和民用单反替代。因无人机载非量测型相机中镜头畸形变数和方位元素处于未知的状态并且缺乏稳定性,无法对像位进行直接的计算解析,那么为了使测图精度得以保障,就需要检校相机,也就是将相机的内方位元素与畸变参数进行求解,一般来说,常用的相机检校手段包括有多像灭点检校方式、自检校方式等。简单易操作的相机标定方式和软件非常重要,过去相机标定大部分都是应用固定位置三维标定场展开的操作,对标定场的布设和选择上有非常高的要求,二维相机标定场相机标定技术是根据计算机视觉,其精度受限,当前发展的方向就是通过配合相机标定软件特制定板建设简单的三维标定场,通过多角度拍摄数据利用软件自行处理从而得到相机的各项参数。
2.2PTK和PPK技术
当前为了处理无人机航测因像幅小而造成外业像控繁琐及难以刺点等问题,在无人机航摄当中应用PPK及RTK技术,能够使外业像控布设进一步降低,同时还能够使外业工作强度降低并提升效率。RTK技术指的是通过无线数据链可同时获得两台GPS接收机载波像位从而能够实时差分GPS定位的技术,目前已普及于工程测绘当中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数据网络的快速发展RTK系统操作半径得到了大面积提升,进而无人机搭载此技术能够获得精度更高的飞行定位。PPK技术是在无人机测绘数据处理当中的主要技术,通过载波相位进行事后差分的定位技术,该技术原理表现在根据同步观测基准站接收机和流动站接收机观测卫星载波相位,之后利用有关软件求解,获得虚拟载波相位的观测值,定位接收机的相机位置。RTK受限的地区也可通过GPS完成动态测量能够起到补充的效果。空中三角测量技术为无人机测绘数据处理基本原则,主要是航摄相片和目标二者形成空间几何关系,按照相片控制点对待求相片外方位元素进行计算。该技术为数字测绘产品形成过程中关键性的技术,在很大程度上影响着测绘产品的可靠性以及精确度。无人机测绘系统对比大飞机系统来说具有重叠度及姿态不稳定的特点。当前使用非常多的有GPS/IMU辅助控制三角测量。通常来说只用准备POS数据、原始影像、相机参数文件以及控制点文件就能够自动空三解算,人工干预半自动绝对定向及输出生产成果,使无人机测绘数据处理的效率得到大幅提升。
3 无人机测绘数据应用
3.1替代传统地形测量
以往地形测量时按照需测地区的地形情况、位置、测量精度和范围大小等采取工程测量或是航空摄影。无人机测绘技术的普及使之前通过工程测量开展的小范围测绘及大比例尺测绘工作能够利用摄影测量进行,且能够使工作效率提升的同时节约成本。特别是对于地形环境复杂工期紧张的工程来说,比如应急测绘和灾情的救援方面,洪涝、地震等一系列自然灾害方面,一般要尽快获取灾区最新的有关资料,那么若是应用传统测绘技术效果不佳,采取无人机测绘技术就显得更加重要,救援团队能够及时避开危险区域直达救援的主要地区,使救援的时间在很大程度上缩短,另外也能够保障救援团队的人身安全,能够推动应急救灾以及灾后重建工作更好地开展。
3.2自然资源测绘
管理自然资源测绘的工作当中,自然资源测绘有关数据是必不可缺的,能够体现出自然资源测绘工作的重要性,那么在自然资源测绘工作当中合理地应用无人机测绘数据产品,通过无人机航拍功能,能够实现采集各个区域的土地资源信息,使测量人员能够很快地明确此区域中土地资源的相关状态,进而便于进展接下来的工作。从这点而言,无人机测绘对自然资源测绘动态监测、土地应用动态监测等方面有着非常重要的作用,此作用表现在能够给予可靠的土地资源数据。此外,无人机航测能够得到高分辨率正射影像数据,可以给该地的规划工作带来有效参考依据。
3.3环境监测
在环境监测工作中应用无人机测绘数据处理关键技术不但能够很快地获得航测影像,同时也能够获得非常高的精度。所以在环境监测中应用无人机测绘数据技术有着十分高的价值,能够充分了解环境污染的状态,特别是排污污染状态,此外,环境监测上来说,无人机测绘数据处理关键技术还可以在湿地监测、海洋监测和固体污染物监测等方面进行应用。
4 结语
通过这些年来分析无人机测绘技术以及不断探讨研究,无人机测绘数据处理产品种类越来越多,其具有高机动性和灵活性强的特点,可以精确处理大面积的测绘数据,通过无人机测绘数据管理处理技术而言,当前无人机测绘数据处理工作当中常用的技术包含有无人机数据后处理技术、相机检校技术以及PPK和RTK技术等,通过合理应用这部分技术可以使无人机测绘数据的多种功能得以实现。从当前应用情况上而言,无人机测绘产品在自然资源测绘管理、灾害救援以及环境监测工作当中都能够体现出其重要的价值并给后续工作的开展带来有效的参考依据,这就要求有关人员不断提升自身的专业知识、技能水平以及综合素养,顺应时代的发展不断学习新技能,定期展开相关培训从而掌握更多先进的手段,也可借鉴优秀的案例技术并合理地应用到工作当中,进而能够在一定程度上更好地推动测绘工程健康发展并使测绘所得的数据具有更高的精确性及可靠性。
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论文作者:冯卫国
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
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