無人機低空攝影測量在地質測繪保障中的應用

王 超

（華北地質勘查局五一九大隊，河北 保定 071051）

隨著科技的不斷發展，一些高新技術產業應運而生。無人機的應用不再僅限于航拍和運輸等技術性一般的工作，在低空攝影測量等技術要求較高的行業凸顯了重要作用。無人機利用現代遙感技術來進行低空攝影測量的手段開始得到普遍的運用，人機低空攝影測量技術已經在業界得到認可，使測繪行業的現代化及智能化技術取得了進步。由于傳統的地質測繪方法受地形和天氣的限制較多，對人員無法達到的崎嶇地形進行測繪時，費時費力、成本和風險都很高，且測量的數據結果準確定也不盡如人意。文章以地質測繪保障中無人機低空攝影測繪技術的運用展開分析，解決技術運用測量準確性差的問題，提升數據測量的可靠性和安全性。無人機技術的進一步發展和應用受到人們廣泛關注。

1 優化地質測繪流程

傳統的無人機進行低空攝影測量方法，一般是通過遙控搭載遙感技術的無人機進入測量區域的上空進行拍攝，獲得數據和圖片之后傳輸到地面進行數據分析，最后得出分析報告。具體操作流程大致為：地面控制→任務確定→起飛→數據獲取→GPSIMU數據獲取→下降數據傳輸→數據處理系統。由此流程可以看出，分析的數據一般由無人機在拍攝完成降落后，通過系統傳輸得到的。由于整個拍攝測量的過程較長，在等待無人機降落夠再進行數據獲取，耗時多，過程慢，已經無法滿足地質測繪保障應激的需求[1]。采用航攝影像、POS數據和航攝相機參數這三者的數據先進行數據預處理，與地面實時融合與空三加密是保障無人機傳輸穩定的重要手段，具體流程如圖1所示。

圖1 地質測繪流程

數據預處理的部分能夠完成不同來源數據的拼接，分析應用范圍，對于無人機在工作過程中人為造成的畸形旋轉得到的投影能夠進行矯正，并且無人機并不像衛星光學搖桿、航空攝影一樣會受天氣或云層的影響，低空飛行的無人機分辨率較高，在經過空三加密后會產生一定的測量偏差[2]，通過速算、平差建立三維數字模型，加密成果輸出對三維模型進行解算得數字線劃圖。（DLG）。

2 建立精確的三維數字模型

三維數字模型作為基礎測繪技術之一，能夠將我們所需要的測繪目標區域全部數據進行相對立體的呈現[3]，呈現狀態近似于人類基礎視角，模擬出待測繪區域的真實地貌，保證了測繪工作的數據準確性，使得到的數字線劃圖(DLG)與事實情況相符。傳統的地質測繪中所采用的航空拍攝和地面攝影技術，由于技術的不完善，在拍攝過程中會出現部分地區的遺漏，而這些遺漏的部分有時候會給測繪工作帶來不必要的紕漏。為了避免在測繪過程中出現測繪遺漏，采用無人機低空攝影測量，并利用測量的基礎數據來建立三維數字模型，力求全面掌握待測區域的地質情況。該技術簡單易操作，技術門檻低，不僅解決了技術人員相關工作開展效率低下的問題，同時對地質測繪保障做了良好的技術鋪墊。通過無人機低空攝影測量來對待測區域進行地形地貌的拍攝探測，在對得到的影像開展數字線劃圖和正射影像DOM處理之后，進行三維數字建模。由于低空拍攝距離近，得到的數據更加準確，用其建立的三維數字模型分辨率更高，保證地質測繪的保障工作順利進行。

3 影像數據清晰處理

傳統直升機測量成像及遙感衛星測量成像都有一些弊端。利用直升機測量成像，直升機上需要配備很多的設備操作人員，直升機搭載過重時對飛行穩定性有一定的影響，導致直升機會產生過度震動，影響數據出現傾斜或偏移[4]，在后續工作中需要對其進行校正，增加工作量。用遙感衛星測量進行地質測繪，實際距離較遠，衛星的可控性差，需要較高的操作技術，稍有偏差測量誤差就會很大，測量結果的準確性達不到要求，這是無法控制的。無人機低空攝影測量的優勢在于能夠與所需測量的地質區域保持相對較近的距離，不會出現嚴重的載體震動，影像數據的清晰度更高，可有效為后期影像數據的分析與研究提供資料。

傳統地質測繪在圖像處理這方面的工作難度較大，因其流程繁瑣，技術高端不易操作，能夠掌握尖端處理技術的人員非常稀少[5]。處理無人機得到的影像數據則主要運用無人機與其搭載的攝像設備相互配合，通過飛行控制系統進行處理，在攝影測量的過程中同步解析數據，這種處理方式的兼容性更高，技術操作簡單。

4 結語

本文利用無人機低空攝影測量保障了地質測繪的準確性和便捷性，降低了無人居住的崎嶇地形下的相關測量難度。不斷的完善無人機低空攝影測量技術，通過優化地質測繪流程，運用多種設備的聯動機制，使測量準確性及安全性不斷提升，建立精確的三維數字模型，影像數據的分辨率和精度都能夠達到要求，最后對影像數據進行清晰處理，從而提升無人機低空設備測量的準確性。