淺談無人機航拍技術在地質工程測量測繪中的運用實踐

周大勇

摘要：近些年，我國的社會經濟快速發展，科學技術也隨之進步，目前，越來越多的新技術被應用到人們的生產生活中來。在這些技術的應用中其中就包括無人機航拍技術在地質工程測量測繪中的應用，隨著這一技術在地質工程測量測繪中的應用，將會大大減少地質工程測量測繪工作的難度，并且會提供更為精準的測量測繪結果。

關鍵詞：無人機；航拍技術；地質工程；測量測繪；應用

引言

伴隨社會不斷發展和進步，工程測繪工作成為了人類身邊的一種藝術。近年我國的不同行業發展迅速，展現出良好的趨勢。高科技無人機航拍技術受到了廣泛的關注和重視。無人機航拍技術可以提升工程測繪工作的準確度，幫助工作人員獲取更可靠清晰的數據來源，在實際應用中已經體現出更多的優勢，是未來工程測量工作中必不可少的技術。

1無人機技術概述

無人機技術包括無駕駛人員的飛行器技術、通信技術、遙感技術、以及全球定位系統技術，是多種現代化技術手段的結合運用。該技術目前被應用在地理信息測繪和測量當中，最大的特點是非常智能、自動化程度高、專業技術水準也較高。這項技術已經被廣泛的應用在工程測量當中，是我國專業技術人員研究工作的重點，是日后的遙感技術發展重要目標。無人機航拍技術已經實現了隨時同步更新、更改實際的勘查信息與地理空間資料，為相關的企業單位提供了最科學的資料來源，為環境保護工作、土地資源利用工作、資源管理工作等帶來了安全的保證。現代社會不斷發展進步，傳統的信息技術已經不能符合需求標準，很多的地區面貌發生了改變，很多的港口、機場、車站等工程建設都需要更加詳細的數據，無人機航拍技術的應用是順應社會發展的需求。

2無人機航拍技術的系統組成

2.1遙感信息采集系統

2.1.1無人機遙感平臺

航測遙感技術利用無人機裝載航空數碼相機，并采用IMU（慣性測量）/GPS（全球定位系統）技術而進行導航的航空攝影，適于低空飛行的航測遙感技術是我國在遙感技術基礎上發展起來的新型技術，其優勢在于可以快速、精準、高效地獲取地理信息數據。無人機遙感測繪系統包括兩大部分，分別是遙感信息采集系統，遙感信息處理系統。

2.1.2飛行控制系統

無人機飛行控制的關鍵內容就是飛行控制系統，其具體的工作內容包括對定位系統導航開展科學的利用，進一步達到信號定位，實時的掌握加速度計、陀螺等飛行器平臺的具體工作狀態變化，通過這種工作流程實現無人機的數字化監控，基礎實現定點信息采集任務。

2.2遙感信息處理系統

對于無人機航拍系統而言，其任務核心就是采集圖像信息，但是初始圖像信息是雜亂無章沒有任何價值的，需要通過一定的方式對圖像進行處理，這就需要到遙感圖像處理，這一塊的主要任務就是對圖像數據進行標注，此外就是空中三角測量系統，主要進行三倍加密，構建三維立體模型以及生成最終所需要的核線影像。遙感信息處理系統的另一塊就是三維建模系統，主要是構建具體影像的數字模型，通過建模軟件進行分析原始數據，得出結果，從而給出設計方案。

3無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用

在工程測量中應用無人機航空攝影技術，首先應當劃定測量范圍和區域，并明確飛機的起飛、降落位置與空間準備，從而確保后續的測量工作能夠順利開展，并取得清晰準確的測量成果。

3.1規劃航線與測量范圍

正常情況下，無人機最長飛行時間能夠達到1h，從中除去航空飛行拍攝中飛機的起降時間，需要將整個拍攝過程控制在約50min以內，才能夠避免發生無人機出現能源耗盡問題，從而避免發生墜機等惡性事故。為了能夠有效控制拍攝時間，可以通過合理設計規劃航線。另外，為了確保無人機的航空測量工作能夠完整全面，還需要做好對于工程全境測繪區域的合理規劃。可以從空中進行俯瞰，根據實際需要，將測繪區劃分為兩邊等距的、長條狀的區域，然后分別在該區域的四個角上設置標志，依據飛機實際的飛行時間、航距以及飛行速度，來合理設計整個航拍的具體流程。

3.2布置航拍網點

航拍之前確定航拍區域后，要進行設點拍攝，從而讓整個拍攝過程顯得比較規范與合理，在布置拍攝點時要根據具體的拍攝環境做出調整，從而減少周圍環境的影響，使信息處理系統對傳回的數據能夠做到更加精確的分析。

3.3地圖形測繪

根據實際的要求標準控制好無人機工作中的比例尺寸，相機拍攝的分辨率，重疊率等等。具體的圖片成像后，可以先進行矢量化的處理，在通過實際的比較控制正確性，在此基礎上確定全部的坐標和測繪。

3.4無人機航攝影像數據處理

無人機航攝影像數據處理的完整流程，如圖1所示。

3.4.1影像比例糾正（CCD畸變系數β）。不同于影像的坐標，相機坐標測量要求預先針對影像進行畸變差的糾正。而糾正工作的相關參數包括主點坐標（I0，J0），對稱畸變的參數（K1，K2），非對稱畸變的參數（P1，P2），CCD非正方形比例系數α以及CCD非正交性畸變系數β。

3.4.2DEM數據匹配（正射影像）。實現DOM的基礎，在于生成測區地表的DEM模型，該影像處理流程如圖2所示。通過對該模型進行正射投影，即可實現DOM。就當前的技術而言，許多勘測單位傾向于使用PixelGrid軟件，該軟件能夠自動采集、匹配具有多模型、多重疊特征的DEM柵格數據，從而保證測區上方DEM點位全部切準地面。因此可以以測區為單位，創建像對正射影像，為整測區像片生成正射影像。

3.5體積計算的測量應用

無人機航拍技術本身靈活性高，計算精確，安全可靠，經濟節約，可以大力引用在測繪工作當中，還對應用在資源開發，農林監測估產，體積測量當中，于我國的城市建設和管理效率有很重要的作用。工作人員應該建立起系統化的服務體系，解決后續，技術培訓等更新問題。無人機航拍技術的應用可以大幅度減少因為認可度造成的糾紛問題。為體積計算測量工作帶來了極大的方便。

結語

總而言之，在現代生產活動中離不開先進技術的幫助，通過這種技術不僅僅讓測量測繪變得簡單易行，更重要的是通過這種技術能夠得到更加精確的結果，從而在接下來的工作中減少測量數據和實際情況之間的差距，這對于測繪工作者來說減少了工作量，卻能夠得到更加可信的結果，對于社會生產而言，減少了成本投入，得到更加豐厚的生產效益，很明顯無人機航拍技術對于地質工程測量測繪工作而言更簡便、更安全、更高效。

參考文獻

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（作者單位：遼寧省核工業地質二四一大隊有限責任公司）