摘要：无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是以无人机为载体，通过遥感传感器获取相关信息，再通过计算机对收集到的影像信息进行处理，然后按照要求的精度制作成图像。本文对无人机遥感系统的构成与数据处理进行了阐述，以新疆塔城建邺区为例，研究了大比例尺地形图测绘中无人机低空遥感测绘技术运用的实践。
关键词：无人机；低空遥感；遥感技术；大比例尺；地形图测绘
1低空遥感信息解译概述
集成应用移动互联网技术、无线通信技术，依托各种传感节点和无线通信网络实现环境参数的及时采集、传输和分析，进行全自动监控等一系列操作，实现可视化远程诊断、远程控制、实时预警等功能。形成一体智慧化、精准化控制技术模式。以农作物甘蔗种植为例，具体围绕以下方面探讨：不同水肥药配置下蔗地土壤理化、生物学性质变化与土壤水和养分有效性的变化规律，分析土壤水分、养分转化与作物生长、吸收规律之间的协同效应；不同水肥药配置下糖料蔗生长发育、生理生化、农艺性状与产量品质的变化规律、糖料蔗根系发育特征、水肥利用效率及环境生态效应。
2无人机遥感系统的构成与数据的有效处理
2.1遥感信息处理系统的组成
2.1.1遥感相片处理
遥感相片处理就是一种的相片文件，通过将多个初始文件作为主要依据，如相机检定参数、任务航摄规范表等，能够对原始像片进行多种不同的处理，如畸变改正、预处理、拼接、质量检查、航带整理等。
2.1.2空中三角测量系统
通过运用整理好的航带列表，能够对航线之间的相互关系进行有效确定，内定向影像，通过有效布设不同影像之间的连接点，有效量测像控点等，能够对三维立体模型进行勾选构建，同时进行有效定向模型，产生精准的核线影像。
2.1.3全数字立体测量系统
在全数字立体测量系统中，具有软件模块、各种硬件，其中硬件包括三维鼠标、手轮脚盘、专用立体观测设备等。
2.2无人机低空遥感数据的特点与数据处理流程
2.2.1因为选用了非量测型数码相机，和传统航摄相比，无人机遥感镜头极易产生畸变，在开展空中三角测量工作之前，必须要有效校正原始影像的畸变。
2.2.2在对窄像幅相机进行运用时，一定要对影像重叠度进行增大，以对航摄漏洞现象进行有效避免。
2.2.3无人机低空遥感平台的稳定性并不高，尽管制定了相应的预防对策，但是只要受到高空风力的影响，便会出现多种问题，如旁向重叠度不规则、大幅度旋偏、大幅度倾斜等。
2.2.4立体采集效率偏低，像对覆盖面积不够大，存在较多的接边工作量。所以和传统航片相比，在一些环节中，无人机遥感像数据处理技术具有比较独特的算法，不过从整体角度来说，传统航空摄影测量流程和无人机低空遥感测量流程几乎是相同的。
2.3遥感信息采集系统的组成
遥感信息采集系统是无人机低空遥感系统中的一大构成部分。其中，对于遥感信息采集系统，它是由三大子系统共同构成的，包括地面监控系统、飞行控制系统、无人机遥感平台。
3案例分析
3.1无人机低空遥感数据收获实际情况概述
在2018年6月，新疆塔城测绘研究院通过运用无人机机载倾斜摄影系统，对新疆塔城建邺区进行了航空摄影，通过进行七架次飞行，收获的倾斜摄影影像数据约达76km2。在进行航摄过程中，航高约550m，力约4.2级，影像地面分辨率约为0.07m。为满足倾斜摄影自动建模的要求，便将下视相机的相片重叠度调至旁向60%、航向80%。通过对航摄影像质量检查结果进行深入研究后，不难发现，通过运用无人机低空遥感测量技术，能够对摄影测量内业数据处理要求进行有效满足[1]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2大比例尺地形图的测绘实践
3.2.1主要作业内容
制作1:1000正射影像图、测绘1:1000地形图。根据新疆塔城测绘研究院航测生产软硬件的实际情况，同时对无人机低空遥感测绘技术在影响数据获取中存在的各种问题进行深入考虑，如不规则的重叠度、基线短、畸变大、像幅小等，为有效处理后期的遥感数据，本次测绘项目主要选用的软件有PS、ERDAS、PixelGrid等。
3.2.2技术要求
①在整个无人机低空遥感影像数据处理流程中，控制三角测量是一大难点问题，在极大程度上影响大玻璃窗地形图测绘的精度。因为地形图对成图提出非常高的要求，本次下视数据为航摄的主要数据源，同时抽片处理高重叠度的相片，一对空中三角测量的工作量进行有效降低[2]。因为无人机低空遥感影响所出现的畸变差比较大，所以一定要对获取的下视数字影像进行有效的畸变差校正，然后才能再进行后续相关工作，如连接模型、相对定向等。与此同时，如果一些策略区域。②在布设像控点时，应选用区域布点法，间隔选取旁向2条航线、航向8一10条基线。针对区域网拐点位置，应设置平高控制点。通过选用网络RTK测量方法，以获取区域玩平差中检查点、像控点的高程和平面，对像控点WGS84坐标进行测量，然后有效转换WGS84大地坐标，将其变为国家2000大地坐标系，以满足项目技术要求。③在制作DOM过程中，DEM选用高精度DSM匹配算法，一对本测绘区域的DSM数据进行自动提取。通过运用坡度法，以对树林、房屋进行有效滤波，以获取高精度、高密度的DEM[3]。针对高植被覆盖的测绘区域，通过对立体像进行详细观测，以有效编辑特征线构TIN、采凳特征点等，对DOM影像进行有效修复等，以对大批量图幅接边工作进行有效避免。
3.3空中三角测量误差来源分析
3.3.1测绘区域网几何强度的影响因素，包括控制点权值的确定、辅助数据的使用情况、像控点的数量、像控点的分布情况、像控点的精度等。
3.3.2原始观测数据精度的影响因素，包括影像系统误差的校正、摄影材料的稳定性、摄影比例尺、航摄仪种类等。针对新疆塔城地形图中的各个测绘加密分区的平差精度，通过对其进行深入分析后，不难发现，平差精度误差的主要来源为：在进行外业过程中，没有合理布设像控点的位置，导致不能够明确内业量测的目标点，不能够获取较高精度的刺点[4]。
3.4大比例尺地形图成品精度的有效评估
针对大比例尺地形图成品，为对其几何精度进行有效评估，在采集像控点环节中，根据像控点测量要求，且遵守均匀布设像控点位置原则，为便于进行精度检测，本次共采集310个平高检查点。通过详细统计后可知，新疆塔城地形图成品中存在约9.32m的误差，满足精度要求。
结语：
总之，深入研究了大比例尺地形图对无人机低空遥感测绘技术运用的实践，通过对固定翼轻型低空无人机搭载单镜头相机进行利用，以对1：1000地形图进行有效测绘。针对平地地形的平面精度，能够满足相关规范要求，同时和高层精度相比，平面精度更胜一筹。在高程精度方面，尽管无人机低空遥感测绘技术的摄影测量精度还不能够满足相关规范要求，不过通过拟合处理外业的高程，便能够对高程精度进行有效提高。
参考文献：
[1]吴永亮,陈建平,姚书朋,徐彬.无人机低空遥感技术应用[J].国土资源遥感,2017,29(04):120-125.
[2]何双剑,陈峰,赵国庆.无人机低空遥感技术在水利上的应用探讨[J].工程建设与设计,2017(06):212-214.
[3]孙中宇,陈燕乔,杨龙,唐光良,袁少雄,林志文.轻小型无人机低空遥感及其在生态学中的应用进展[J].应用生态学报,2017,28(02):528-536.
[4]汪沛,罗锡文,周志艳,臧英,胡炼.基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述[J].农业工程学报,2014,30(18):1-12.
论文作者:陈艳芳,张志军
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：遥感论文; 无人机论文; 低空论文; 地形图论文; 精度论文; 塔城论文; 测量论文; 《城镇建设》2019年11期论文;