基于無人機測繪的地理信息定位技術研究

謝昊 楊小峰

【摘 ?要】無人機因其所具有的便捷性特點，成為近些年航空遙感技術應用的主要研究對象，借助無人機技術進行地理信息的定位，能夠有效提升測繪過程中地理信息的準確性。結合無人機在低空領域內的攝影測量技術優勢進行討論，研究其在地理信息定位技術方面的應用研究，為讀者提供參考。

【關鍵詞】無人機測繪;地理信息;定位系統;技術研究

引言：

信息來源的準確性對于開展工作具有非常重要的價值和意義。地理信息能夠充分反映在現階段區域內社會發展的要素以及具有的自然現象，也包括了具體的位置以及地理形態等信息。這種信息內容不僅具有時效性，而且也可以通過空間的位移和變化改變對應的數據呈現。目前對地理信息的定位信息的獲取技術應用有很多，而借助無人機測繪的方式進行不僅能夠快速獲得不同尺度和不同時效內的地理信息，而且也能夠更好地為人們的日常生產活動提供充足的依據。無人機自身靈活性高而且運行高效，借助無人機所搭載的測繪遙感技術對地理信息進行采集，便于相關工作人員高效地開展工作。

一、關于無人機測繪應用的優勢

（一）影像分辨率較高

遙感設備在進行信息采集的過程中，會受到云層的干擾遮擋，如此采集的數據的準確性就會降低。而無人機屬于低空飛行設備，所以在運行過程中，不會受到云層的干擾，因此在獲取影像分辨率會更高。當然如果采用一般的攝影設備在進行影像數據的獲取還會受到高層建筑的干擾。無人機自身具有避障功能，而且能夠自動識別建筑物，在地理信息數據采集應用方面更加靈活高效。

（二）操作便捷化

和專業性的設備相比，無人機的操作更加簡潔，這也免去了對采集人員專業水平的高要求。所以實際應用成本會更具性價比。無人機在后期維修和保養時會更加便利，沒有繁瑣的流程和較長的周期。而且使用無人機在低空進行拍攝，操作人員會更加輕松，設備自有的避障功能和定向返回功能能夠降低操作人員的失誤概率。尤其是在城市內部進行測繪，借助無人機進行低空攝影，能夠實現測繪工作的目標快速獲得地理信息，推動城市建設的快速發展[1]。

（三）安全性、靈活性

無人機進行低空飛行過程中，受外部的干擾因素較小，尤其是氣候方面的影響基本可以忽略不計。其自身具有一定的靈活性，能夠讓無人機在拍攝過程中獲得更多角度的影像資料。即便是在飛行過程中出現故障，因其體積較小，所以也不會給人員造成較大的傷害。所以無人機的應用具有一定的安全性保障。

（四）高效快捷

在城市上空進行測繪工作時，尤其是對確定區域進行測繪，測繪區域相對較小。采用大型的航空設備進行拍攝，不僅花費高而且拍攝的角度無法隨意調節。采用無人機就可以避免此類問題，由于其自身結構小巧，可以用于不同的區域環境，尤其是在一些小范圍的空間也能夠靈活飛行，有效提升了信息獲取的效率。

二、無人機測繪與地理信息定位技術的應用融合

（一）對影像技術的拼接

通過借助無人機搭載遙感技術的應用能夠對拍攝區域內的影響進行分辨率的精確化。結合相機拍攝的焦距以及飛行高度的配合，可以獲得更加清晰的圖像資料[2]。目前在無人機遙感技術應用方面其所搭載的技術較少，獲取的影像數據多。這是由于低空飛行無法實現完整區域的拍攝。所以要想得到區域內的完整影像就需要通過對拍攝圖像進行拼接。但是無人機自身體積小，重量輕，在飛行過程中穩定性不足，要確保拼接時的準確性就必須對無人機的影像拍攝進行糾正，確保圖像獲取的準確性。

通過結合地理信息技術我們可以將無人機所獲得的影像進行拼接，獲得一個完整的區域影像。而要做好拼接應用，測繪以及定位功能是必不可少。這是由于地理信息圖通過遙感技術獲得的圖像的分辨率較高，所以就能夠對無人機所采集的影像進行糾正，然后再用于地理區域中，實現精準定位[3]。

無人機的遙感影像的生成需要借助很多設備，包括雷達、掃描儀以及數碼相機等。而隨著應用技術的不斷革新，相機的分辨率和攝影技術不斷提升這也為后期由相機逐漸替代遙感設備帶來了可能。當然在更專業一些的技術應用中會直接采用光譜成像設備。通過不斷提升影像采集設備的水平，能夠更加準確地獲取相應的信息，并通過圖像特征進行分類匯總，獲取更多的有效信息。

（二）建立測繪地理坐標

通過上面的描述已經知道無人機的拍攝過程是由地理坐標的引導來完成全局影像的采集的。所以最終也能夠獲得較為全面地全景圖，而且借助坐標的方式，可以提升影像之間的拼接效率。對于存在重疊的區域，未經處理直接覆蓋也不會出現錯位的情況。通常情況下如果在進行拼接圖像時存在錯位的情況，是因為設備體積較輕，拍攝過程中受到氣流干擾或是鏡頭垂直角度不一致甚至是鏡頭變形的情況造成拍攝的影像像素較低，無法得到精準地定位。

為了消除這種外部因素帶來的影像圖像錯位的情況，必須對重疊區域進行處理，將對角線作為圖像中的拼接點，然后結合實際圖像的寬度進行操作，最終得出整個區域的圖像。

經過實踐我們發現通過誤差計算的方式不僅能夠有效提升無人機測繪成圖的分辨率，讓最終的地理信息變得更加清晰，也能夠確保定位的準確性。在實際應用過程中能夠發現無人機的應用便捷性可以帶來更多的工作便利，形成清晰的地理圖像，便于進行信息的抽取和收集提高作業效率。在數據抽取過程中可以對地理位置以及控制點進行定位，這也是目前無人機技術在實際地理信息技術應用中的重點內容[4]。一般來說，無人機的操控有兩種一種是滑翔方式另外一種就是直升方式。在動力消耗方面主要是以電力和油耗兩種，在設計航線引導方面則主要以GPS定位來實現，這些工作內容將會是無人機在開展測繪技術應用方面需要重點關心的問題。

（三）三角測量的技術應用

在進行地理信息定位時為了確保定位的準確性通常會采用三角測量定位法。它是對目前算法的一種優化應用方式，主要是通過網絡區域的劃分來確定地理信息的數量特征。以確保所獲取的影像與實際應用需求的匹配率，有效提升測量的精準度。在技術應用中要清楚了解影像提出技術的定位方式，獲取相應的灰度值和紋理指標，如此能夠獲得分配更加合理的信息內容，當然這種應用方式也有其弊端就是會影響圖像的質量。對于不同的圖像質量問題應當結合實際情況進行分析，重點做好三角測量技術的應用，確保地理信息定位的可靠性。在完成地理坐標的確認之后需要對控制點進行測算，其間針對誤差則會用到誤差計算公式。控制點所在的向量坐標能夠作為基本的數據觀測依據，在進行分析期間需要借助三角測量方式繪制地理信息從而獲取測量對象的平均值和方差。在實際應用過程中實際控制點會更多，所以應當在獲取影像時采用準確性更高的無人機，這樣能夠便于后期圖像處理。關于測量過程中的定位與檢核可以參考表1.

三、結束語

隨著技術應用的不斷提升，無人機技術的發展也給更多的領域帶來了技術提升的可能性。尤其是地理信息技術的獲取，有效地提升了影像的清晰度和準確性。借助無人機的自身優勢，在滿足不同工作發展需求的同時靈活地對應不同的應用場景，降低外部干擾因素帶來的影響，有效提升了當前在測繪工作領域內的工作效率和工作精準度。

參考文獻：

[1]王江皊.基于無人機測繪的地物空間關系確定技術[J].科技資訊，2019，17（31）：19+21.