無人機影像處理技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

周仲海

（南京交通技師學(xué)院 江蘇 南京 210000）

0 引言

測繪工程和很多行業(yè)都會產(chǎn)生聯(lián)系，尤其對于工程建設(shè)來說至關(guān)重要。測繪工程的發(fā)展為我國社會建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展貢獻了力量，尤其在無人機技術(shù)與之產(chǎn)生融合之后，測繪工程得到了飛躍式的發(fā)展。無人機大大提高了測繪效率，提高了測繪的精確性，對我國測繪工程行業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。目前在航拍、農(nóng)業(yè)檢測、植被及動物保護、測繪、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。

1 無人機測繪相關(guān)應(yīng)用形式

近些年發(fā)展起來的傾斜攝影技術(shù)是一項重大的技術(shù)突破，它打破了以往只能從正向進行攝影的局限，能夠通過在一臺無人機上裝配多臺相機，實現(xiàn)從同一高度、不同角度進行拍攝，能夠呈現(xiàn)出類似于肉眼觀察事物的效果。在小面積、大比例尺數(shù)字化地形測量技術(shù)的應(yīng)用中，無人機與載人飛機相比，優(yōu)勢更加明顯。無人機體積更小、質(zhì)量更小、反應(yīng)更快、操作更加靈敏，而且無人機還能進入到相對危險的環(huán)境中完成測繪工作，這對于測繪人員的人生安全提供了更好的保障。相比載人飛機的另一個優(yōu)勢，就是無人機目前還不受空域管制的限制，能夠快速到達測繪區(qū)，而且無人機能夠長時間懸停在測繪區(qū)上空，完成高強度的測繪任務(wù)。

目前，我國無人機測繪技術(shù)主要有：

1.1 地形圖測繪

地形圖測繪是按照規(guī)定的精度要求由技術(shù)人員對無人機的相機拍攝角度與分辨率進行設(shè)置和調(diào)整，并利用成圖軟件對無人機拍攝的影響進行處理，達到要求的標準。

1.2 土石方測量

在土方石測量方面，無人機也能發(fā)揮較好的效果，無人機經(jīng)過高精度的拍攝和分析，能夠大大提升土方石量計算的精確度。在計算的過程中，由于無人機的飛行高度和地面還有一定的距離，所以能夠?qū)⑵滹w行軌跡計算出來，得到高程值，再運用PostFlight Terra 3D 等軟件進行分析和計算，便可以得出測繪區(qū)域的土方石總量。

1.3 征地測量

征地測量歷來都是讓測繪人員頭疼的工作。因為在進行土地測量時，要保證國家土地的調(diào)度，還要凸顯出土地的經(jīng)濟建設(shè)成果。通常來說，政府在實際征地時，會因為測量結(jié)果和農(nóng)民的預(yù)期不符，而和農(nóng)民產(chǎn)生糾紛，甚至對簿公堂。這不僅嚴重影響了我國土地資源的開發(fā)，還會造成不良的社會負面影響。有些農(nóng)民為了獲得更多的補償，會用自己的方法來對征地進行測量，這不僅不合法，也不能得到政府部門的承認。為了解決這一問題，無人機在征地測繪中得到了更加深入的應(yīng)用。

1.4 新農(nóng)村建設(shè)測繪

我國近些年大力推行新農(nóng)村建設(shè)，在新農(nóng)村建設(shè)工程匯總，房屋測繪、電力交通測繪、旅游區(qū)規(guī)劃開發(fā)等都是重點內(nèi)容。利用無人機測繪能夠提高測繪的精度，保障農(nóng)民的切身利益。經(jīng)過多年的實踐，無人機測繪技術(shù)在新農(nóng)村建設(shè)中已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用。

2 無人機攝影測量技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1 無人機航空攝影

2.1.1 航線設(shè)計方面

無人機在進行拍攝的過程中，航線的設(shè)計是首要工作。通常，航空攝影中，無人機的航線都是經(jīng)過分段設(shè)計的，以此制定8 個平高點位置。為了避免在實際飛行過程中路線差異過大，每段航線應(yīng)盡量保持在總航線的1/8 以內(nèi)，這樣能夠保證每一兩段航線之內(nèi)會有一部分重合，這樣對于后期測繪數(shù)據(jù)的銜接會帶來一定的便利。

2.1.2 航空攝影

在實際拍攝的過程中，航線應(yīng)盡量規(guī)劃在地表植被覆蓋較少的地區(qū)，這樣能夠在一定程度上保證測量的準確性。在選擇拍攝環(huán)境時，應(yīng)盡可能避免環(huán)境因素的干擾，這樣不僅能提高拍攝的清晰度，還能降低二次拍攝的可能，大大節(jié)約了時間和人力成本。

2.2 無人機測繪的控點布置

在用無人機進行像控點測量時，技術(shù)人員一般會選擇C 級和D 級的控制點，用這些控制點作為起始點和檢測點，并將接收機和網(wǎng)絡(luò)RTK 系統(tǒng)連接起來，用來進行像控點測量。網(wǎng)絡(luò)RTK 流動站通常需要在CORS 的范圍內(nèi)進行相關(guān)操作，用來進行數(shù)據(jù)的傳輸。在完成數(shù)據(jù)傳輸之后，技術(shù)人員才能利用流動站設(shè)點的方式測量相應(yīng)參數(shù)。一般來說，測量觀測的次數(shù)不能低于兩次，而且相關(guān)人員要對每次測量的數(shù)據(jù)進行嚴格的審查，確保數(shù)據(jù)結(jié)果滿足各項要求。

3 無人機在測繪工程中的具體應(yīng)用

3.1 空三加密技術(shù)的應(yīng)用

空三加密技術(shù)主要用來在空中進三角測量，這一技術(shù)的應(yīng)用目的是針對一些野外控制點進行室內(nèi)加密，進而得到加密點的平面位置和高程的測量方式。空三加密技術(shù)保密性好，通常會用來進行模擬空中三角形測量和解析空中三角形測量兩種應(yīng)用。空三加密技術(shù)在無人機影像處理的多種技術(shù)中是較為重要的一種，并且處理難度也較大。

3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)是在得出最后測繪結(jié)果之前，由無人機和技術(shù)人員對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的一種技術(shù)。比如，在對地球物理面積性數(shù)據(jù)進行觀測、并對其進行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和增強之前，技術(shù)人員就需要預(yù)先把分布沒有規(guī)律的測網(wǎng)轉(zhuǎn)化為規(guī)則網(wǎng)進行處理，為后續(xù)的計算機計算創(chuàng)造便利條件。

3.3 影響畸形修正的應(yīng)用

由于無人機影像技術(shù)的應(yīng)用和常規(guī)測繪技術(shù)存在很多差別，所以，通常無人機都會采用非量測相機，而國內(nèi)當(dāng)前在進行大比例尺測繪時，采用的都是單反相機，這樣便于相機更好的定焦。不過，誤差在所難免。無人機在拍攝時，也會產(chǎn)生畸形等問題，所以技術(shù)人員需要對測量進行嚴格控制。在處理部分剖面的測量數(shù)據(jù)時，通常需要對圖片加以修正。尤其在需要對測繪結(jié)果進行多路編輯、重新取樣等操作時，實際載人航拍和無人機航拍的差別就會凸顯出來。無人機航拍在畸形處理方面會給技術(shù)人員帶來更多的便利。

4 提高無人機遙感測繪質(zhì)量的具體措施

4.1 提高航測測量資料的質(zhì)量

為保證航測測量資料的質(zhì)量，首先必須根據(jù)項目的具體特點和要求建設(shè)符合的飛行平臺，其次明確測繪工藝，重點分析具體飛行特征，然后選擇三角測量技術(shù)對存在的問題可進行有效修復(fù)，保證目標測量區(qū)域的測繪精確度和飛行的安全性。

4.2 測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量的控制

對于測量中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對環(huán)境質(zhì)量進行合理有效的控制，并進行多次測量和計算，對于數(shù)據(jù)模糊無法界定的情況應(yīng)重新測量并計算，才能保證測量結(jié)果的準確性。比如房產(chǎn)工程測繪時，要對分攤面積進行多次測量和計算，控制好測量誤差，并在計算處理時采用計算機先進軟件，及時發(fā)現(xiàn)測量質(zhì)量問題，保證數(shù)據(jù)資料的準確科學(xué)。

5 結(jié)語

無人機影像處理技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了非常喜人的成就。無人機影像處理在測繪工程中更是發(fā)揮了重要作用。利用無人機，我國測繪工程的技術(shù)人員不僅大大提升了測繪工作的效率，還讓測繪工作的準確性得到了進一步提升。