无人机测绘数据处理关键技术及应用探究论文_郭凌峰

无人机测绘数据处理关键技术及应用探究论文_郭凌峰

哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150028

摘要:随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也突飞猛进,无人机工程的发展也有了很大的进步。无人机主要是指不载人的飞机,通过无线电遥控设备进行控制,同时还配备程序控制装置,系统主要包括导航系统、飞行控制系统、数据传输系统以及动力控制系统等。目前,无人机主要有3类,即无人直升机、多旋翼无人机以及固定翼无人机。在测绘行业,主要应用的无人机是后2类,即多旋翼无人机和固定翼无人机。无人机测绘技术是一种集可视化技术和计算机技术为一体的新兴技术,是现代科技进步的体现,具有效率高、灵活性强以及准确度高等优势,因而被广泛应用于各个领域中。在测绘领域中,应用无人机是重大的进步。为促进无人机测绘技术更好地应用于测绘行业,对现有无人机测绘数据处理关键技术以及应用进行总结具有重要的意义。

关键词:无人机测绘数据处理;关键技术;应用探究

引言

无人机技术的日益成熟,使得无人机在地图测绘、灾害监测、地质勘查等民用领域得到了广泛应用。无人机在飞行过程中,利用机载小型摄像机航拍目标区域的图像、视频,然后将这些数据信息传输回控制中心,方便管理人员动态化的了解目标区域的实际情况,从而为下一步开展相关工作提供了必要的参考。在这一过程中,如何提高无人机测绘数据处理的效率与质量,成为决定无人机在测绘行业应用效果的重要因素。

1无人机在测绘中具有非常重要的作用

1.1机动灵活

近几年发展起来的测绘无人机,通过不断的技术创新,已能在多种复杂的地形与气候条件下及时获取精准的地理信息数据,从而成为传统航空摄影测量手段的有力补充。测绘无人机搭载的相机多采用定焦镜头,飞行高度的差别直接影响到最终生成影像的分辨率。由于飞行前设计好航线、确定好飞行高度,就可以获取理想的数据。数据获取人员可随时出发,随时拍摄,准备时间较短,相比人工测量测绘技术,可做到短时间内快速完成大面积的数据获取工作,及时为用户提供所需的数据成果

1.2成本较低

无人机测绘具有设备投入省、测量精度高、适应范围广、维修保养方便、使用费用低廉、配套设施简单等优点。无人机测绘虽然相对于其他测绘仪器来说价格偏高,但是其不易破损,也没有额外的使用费用,即使在自然环境较为恶劣的地方使用,也不会太大的损坏。传统地理空间数据的获取方式正在面临着现代科技设备的挑战,而遥感技术的进步,尤其是高分辨率卫星影像的大量应用和航空遥感的发展,这些都为数据获取方式注入了新鲜血液。无人机航测系统因其所具有的优点将在未来地质测量领域得到广泛应用,将大大减少野外测量的工作量。

2无人机测绘数据处理中的关键技术

2.1校验非量测相机

在使用无人机的过程中,必须在无人机上安装非量测相机装置,并利用相片中心坐标系和测绘对象的影像情况测量坐标点。如果不能确定非量测相机的焦距和相片中心坐标系统的像主点坐标,就必须要进行内定像。非量测相机在使用过程中,镜头会出现较大的畸变差,测量的坐标点与实际情况会存在一定误差,各个像点坐标也会出现一些偏差,导致最终的测量结果出现偏差,这些极小的偏差会严重影响测绘数据处理的精确度。因此,测绘人员必须对测量情况进行校验。通常采用自检校法、基于多像灭点检校法等方式。无人机非量测相机的校验工作非常重要,它是影响数据处理准确性的关键因素。

2.2DOM技术

DOM技术即数字正射影技术,是对无人机所拍摄的各种照片进行数字微分纠正和镶嵌,然后按照工作需要或指定的图幅标准对其进行有效修正和剪裁,以形成最终的影像结果。DOM技术不但具有影像的特点,而且还能在修剪过程中拥有地图的几何精确度。DOM技术的产生和完成过程需要对各个数据进行处理,如纠正影像、处理匀光匀色、处理DEM数据。DEM数据处理的有效性对DOM的准确度起着决定性作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆DOM技术产生的整个过程劳动量较大,在正射影形成时,不仅要有效避开地面上的建筑物,还要根据自然环境特点以及地貌情况描绘镶嵌线,这样才能充分满足DOM的接边精度要求,全面提高无人机测绘数据处理关键技术的实效性。该技术在应用时,要最大限度地避免与人工建筑有所接触,保证得到的影像图片能够满足实际测绘需求。

2.3空中三角测量

空中三角测量也是无人机测绘数据一种常见的技术,其应用内容主要包括对平差的计算、像点的匹配以及电测几项内容。像点匹配操作一般情况下都是由计算机所完成,当然相关工作人员需要提前对计算机软件进行参数的设置,之后将像点导入到计算机系统当中,其就可以自动完成对各个像点的匹配。无人机在实际飞行过程当中,其姿势会发生多种变化,所以拍摄角度也会不停地改变,这就造成测绘数据难免出现误差,在对这些测绘数据进行处理的时候,可以采用像点匹配算法或者是迭代算法,这两种算法可以有效降低高层误差和平面位置误差,从而有效提高测绘结果的准确度。

3应用措施分析

3.1在灾情救援中的应用

近年来,我国各类自然灾害频繁发生,尤其是地震灾害。为在各类灾害发生后及时展开救援工作,将无人机测绘数据处理技术应用于灾情救援中有十分重要的作用。这主要是由于无人机测绘技术具有较强的灵活性和机动性,可以快速且准确地获取灾区地段的影像。总之,将无人机测绘技术应用于灾情救援中,不仅为救援工作提供了便利,还提高了救援工作的效率,更为挽救灾区人民生命安全提供了支持。地震、泥石流等自然灾害具有不可预测性,人们很难在事前采取有效的防范措施。当灾害发生后,由于事发地环境较为恶劣,采用一般的设施很难及时获取灾害现场的相关信息,耽误了救援时间。而无人机测绘数据产品能够第一时间对灾害现场的情况进行拍摄,并将相关的数据信息传输到救援人员手中,使其能够在第一时间开展救援工作,保证救援效率。无人机测绘数据产品具备灵活性强、机动性高的特点,在玉树、汶川等地震救援工作中发挥了不可替代的作用。

3.2在国土测绘中的应用

在对土地资源进行管理的过程中,国土测绘是最重要的工作内容,对促进我国土地资源利用率的提高有重要的作用。将无人机测绘数据处理关键技术应用于国土测绘领域,对提高工作人员的工作效率以及准确掌握我国土地资源的实际使用情况均具有重要的价值和意义。另外,在应用无人机测绘数据处理技术的过程中,对国土资源的动态监测以及特征信息分析等有很好的效果。除此之外,无人机测绘数据处理技术的应用,对区域规划也有重要的影响。因此,无人机测绘数据处理关键技术可应用于国土测绘中。

3.3在环境监测中的应用

在环境监测工作中应用无人机测绘数据处理技术可以有效提升航测影像的获取速度,同时还可以在一定程度上提高影像的拍摄精准度,所以目前该项技术被广泛应用在环境监测过程当中,根据以往的经验总结,在实际应用过程中其也发挥出了很大的价值,从而环境管理部门就可以更好地掌握环境污染状况,特别是对排污状况的充分了解和掌握对环境治理有着非常重要的作用,除此之外,无人机还可以被应用在湿地监测、海洋监测以及固体污染物监测等多个领域。环境监测是环境保护工作中的重要组成部分,与环境治理水平有着直接联系。经实践证明,利用无人机测绘技术得到的测绘数据产品都有着较高的分辨率,使测绘人员观测测绘情况时会更容易,还能通过影像分析查看环境污染的实际情况。在环境监测领域中,无人机测绘数据产品能够对海洋、水质、固体污染物、溢油、海岸带、植被进行检测还能够通过这些航拍数据对各种影响环境的因素进行快速而高效的定位及处理,起到了保护环境的作用。

结语

利用无人机代替人工完成测绘工作,具有效率快、精度高、全天候的优点。但是无人机测绘所得数据中,可能会包含一些失真的、畸变的或不完整的数据,需要利用专门的测绘数据处理技术进行优化处理。这样一来,才能为人们制定方案计划和开展实际工作提供必要的参考,充分发挥无人机在环境监测、国土测绘等领域的应用优势。

参考文献:

[1]栗衍香,胡杨.无人机航摄测量数据快速处理方法探究[J].世界有色金属,2017(11):26-27.

[2]张阳,范大猛.无人机航测技术在基层测绘工作中的应用[J/OL].中国高新技术企业,2017(12):286-287[2018-12-21].

[3]张珑耀.大面积地形图测绘中无人机的运用[J].低碳世界,2017(19):43-44.

论文作者:郭凌峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/31

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