無人機在海洋測繪中的應用前景探討

劉富慶 朱興花

連云港市高克勘察測繪有限公司; 連云港四方測繪勘察有限公司， 江蘇連云港 ?222000

摘要：近年來，大數據、云計算、移動互聯網、智能處理高新技術的快速發展和在測繪領域的不斷滲透，使得海洋測繪數據獲取方式、信息處理技術、產品供應形態、分發服務模式發生了重大變革。海洋測繪是以水域活動為載體，具有國際性、全局性和基礎性等特點。不僅為航行安全和軍事行動提供保障，也為開展地球形態研究、海底地質構造運動和海洋環境科學研究、以及開展海洋資源開發和實施海洋工程建設提供基礎資料。現代海洋測繪技術正呈現出多方位、高精度、高分辨率、高效的信息獲取、處理和應用的態勢。因此，本文研究無人機在海洋測繪中的應用前景具有十分重要的意義。

關鍵詞：無人機;海洋測繪;應用前景

1無人機航測系統概述

該項系統中包括硬件以及軟件兩個部分，前者涉及無人機工作的平臺、對應的控制系統、連接的遙感裝置、地面操控系統以及測速裝置等。硬件中的遙感裝置是較為重要的設備，其呈現的分辨率質量與最終形成的海洋測圖精細程度有直接關系。后者包括地面的操控系統、檢測航線規劃程序和最終數據處理程序等。而最終數據處理程序是海洋成圖的重要環節。該項航測系統是以無人機為載體，配合機載的遙感裝置，按照既定的航線飛行，由此得到航線下地面的真實影像。在航拍過程中，根據總航線長度進行劃分，針對同一海洋每間隔一段距離便進行拍攝，由此能夠獲取海洋不同角度的圖像，以形成較為完整的立體像，構建對應的3D模型。

2無人機在海洋測繪中的應用策略

2.1DOM工藝技術的應用

DOM技術應用的主要功能是對相片及數據進行二次加工處理、對測量采集的數據進行再次裁剪、對測量期間出現的數據偏差進行糾正，根據系統對測量數據的需求，對測量的數據信息進行鑲嵌處理，從而對圖像信息失真的現象進行處理，確保圖片信息的清晰度及其數據的準確性。無人機在開展測量工作時，為了更好地保證DOM技術的應用，勢必要對圖像信息、采集的數據進行分析整理，從而使更多的價值信息應用到地圖測繪中。除此之外，應用DOM技術還能將圖像信息及數據有機融合，根據測量的數據確定地面實際的地形情況，為后期的數據處理工作提供強大的數據支持。

2.2合理檢查影像質量

無人機航測結束后，工作人員需要依照無人機測量獲取到的數據信息，就飛行和影像的質量進行檢查，其中，飛行質量的檢查內容有很多，如影像重疊度、航線彎曲度、高度變化、像片傾角和旋角等，確認航拍范圍是否可以很好地滿足任務需求;影像質量檢查的內容同樣十分豐富，包括影像本身的層次、色調、反差、清晰度等，以此來查看通過影像，是否可以對一些相對細小的地物進行識別，并以此為基礎做好立體模型構建，就影像中是否存在比較明顯的缺陷，如大面積的污點、反光、陰影等，看其是否會影響模型的構建和使用。

2.3完善數據收集方式

測繪過程中，使用天寶TBC測量軟件，對數據進行收集與整理。軟件應用可及時準確生成拍攝的海洋圖像，致力于提升加密測量和立體繪圖效率，實現相關操作的自動化與數字化。影像數據經過技術處理后，可形成質量較高的二維圖像和三維立體結構，促使數據資源得的高效應用。對相關部分進行技術應用，利用高分辨率投影和重疊控制技術，對圖像進行優化。實踐中，海島示意圖可通過DOM、DSM和DLG等多種形式測繪技術進行繪制。數據信息獲取方式直接影響制圖工作，在海洋測繪中，應對數據收集方式進行優化，通過對無人機飛行時間和面積進行調整，確保數據信息獲取更加全面，同時，對數據信息的真實性與可靠性進行研究，必要時，可多次使用無人機對同一區域進行測繪，并且對不同飛行環境下的地形數據信息進行對比，明確其中存在的差異，致力于提升測繪數據有效性。對相關數據收集過程也需要進行監督和管理，重點加強無人機性能檢查和工況條件分析。同時，海島測繪數據收集中，應避開霧天和雨天，避免圖形信息模糊，數據資源不準確、不全面問題發生。為達到地形圖制作目標，也需要對數據收集方案進行控制，利用先進技術更新無人機系統，提升數據獲取能力。

2.4合理數字線劃圖技術

數字線劃圖作業主要利用全數字攝影測量的工作站開展相關的作業，根據軟件的功能實現測量結果格式的轉換。首先，測圖工作開展期間，要根據數據創建模型，確保工作方向的準確性，在數字線劃圖作業時，還要注意人為因素對數據結果的影響，保證數據與圖像信息的一致性。利用自動交互的形式，根據作業的流程有序地開展工作，提升數字線劃圖技術的精度，將誤差控制在合理的范圍內。其次，在測圖工作開展前，需先進行相關的定位，將每個圖片因素都用一種特定顏色、代碼、線形進行設置。

3無人機海洋測繪展望

3.1有效解決艦載無人機起降問題

無人機測量的地平線是對運載飛機下降的有效反應。大約80%的無人機事故發生在初始階段，表明有效解決無人機退役問題推動了無人機的發展。機翼飛機通常在短距離內起飛，或通過軌道發射，但這種方法需要很大的空間，正常的小型船舶可能不夠;回收時通常使用降落傘或懸吊裝置。該過程既復雜又難以控制，可能導致問題。從船舶安全的角度來看，一架基于水的無人機是應對關閉的有效措施，但必須解決無人機返航問題。

3.2加強與相關領域行業的跨界協同合作

尤其近年來，海洋立體監測、物聯網、云技術、無人機技術等高速發展，在一定程度上為海洋測繪，特別是海洋基礎測繪提供了加速發展的機遇。要增強海洋測繪技術裝備的制造能力，加大相關裝備的投入，進而推動海洋測繪技術的改進和創新。目前人們對深海技術關注度不高，人類對海洋開發還未觸及到深海區域，要加強發展深海技術。充分利用智能無人機技術基礎與成果，制定我國無人機海洋測繪計劃。

結束語

與傳統的海洋測繪方法比較來看，無人機有著許多傳統技術無法比擬的獨特優勢，正因如此，無人機在實際的海洋測繪工作中得到了大范圍應用，無人機能夠搭載高分辨率光電設備，從而快速獲取圖像，同時也能夠安置在相應的視頻采集設備，對視頻進行實時采集，將應急性強且有著高分辨率的優勢在實際操作中充分發揮出來，同樣這也是對無人機海洋測繪應用的展望。

參考文獻

[1]楊曉彤，郭燦文，邢喆，趙現仁.無人機海洋測繪應用進展與展望[J].海洋信息，2019，34（03）：12-17.