无人机测绘数据处理关键技术及应用探索
2020-08-23高大勇
摘要:随着我国科学技术的快速发展,当前我国在各个领域中广泛的应用无人机,通过无人机测绘数据处理关键技术,有效的提高了测绘工作效率以及提高精准度。本文以介绍无人机测绘数据处理为切入点,以无人机测绘数据处理关键技术及应用进行详细的分析探讨,针对具体情况提出合理建议,从而全面推动无人机测绘数据处理关键技术。
关键词:测绘数据;无人机;技术
中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1672-9129(2020)04-0064-02
Abstract:With the rapid development of science and technology in China, unmanned aerial vehicle (UAV) is widely used in various fields in China. Through the key technology of uav surveying and mapping data processing, the surveying and mapping work efficiency and accuracy are effectively improved. This paper takes the introduction of uav surveying and mapping data processing as the entry point, analyzes and discusses the key technologies and applications of UAV surveying and mapping data processing in detail, and puts forward reasonable Suggestions according to the specific situation, so as to comprehensively promote the key technologies of UAV surveying and mapping data processing.
Key words:surveying and mapping data;Unmanned aerial vehicle (uav);technology
当前无人机广泛的应用在我国测绘领域中,有效的提高了测绘工作效率以及精准度,通过合理应用无人机提高了测绘数据处理技术,充分发挥出无人机测绘数据技术。
1 无人机测绘数据处理
无人机指借助无线电遥控设备,并且配备了程序控制装置的不载人飞机。无人机系统是一个比较复杂的系統,包括了以导航系统、数据传输系统、飞行控制系统以及动力系统为主的多种系统。若根据平台构型分类,可以将无人机划分为无人直升机、固定翼无人机以及多旋翼无人机这三种,目前在无人机测绘的应用领域中,以固定翼无人机和多旋翼无人机平台的应用为主。而无人机测绘数据处理指的是根据控制点所提供的数据,将无人机拍摄的航空图像或者航飞数据进行处理,进而形成数字测绘产品的一个过程。尽管与传统的人工测绘技术相比,无人机测绘技术的工作效率与测绘准确性有了较大提高,但在日益增长的测绘市场需求的影响下,必须对无人机测绘技术进行更加深入的研究,以期进一步提高其工作效率。
2 无人机测绘数据处理关键技术
2.1相机校验。非量测相机是无人机测绘中的重要组成部分,通过非量测相机的假设可以对测量中对象主点坐标进行确定,保证测量的准确性。不过在使用非量测相机时,由于其镜头存在一定的畸变差,使得测量的像点坐标也存在一定的误差,为了保证测量和计算结果的精确度,需要对其进行合理校正。最常使用的校验方式有三种,即自检校法、试验场检校法和多像灭点检校法。
2.2 DOM生产。DOM是数字正摄影像技术的简称,其是通过对航空相片数字微分的纠正和镶嵌,并结合特定图幅进行裁剪而形成的一种正影像图集,是将地图几何精度同影响特征融合在一起的一种技术类型。该技术在无人机测绘中的应用主要是通过DEM数据处理、影响纠正处理和影像匀光匀色处理这三部分功能进行数据信息采集的,其中以DEM数据处理对DOM的精度影响最大。不过在使用该技术时,由于工作量较大,要想保证最终测量精度,应尽可能避免镶嵌线与人工建筑的接触。
2.3动态后处理技术和惯性参考系统。在无人机测绘工作中,由于无人机的重量较轻,使得其在飞行航拍中很容易受到环境因素的影响而出现不稳定性,进而影响最终影像处理的精度。因此,在无人机航拍中,要对每一张相片的姿态和位置进行准确记录,综合相关数据得出较为准确的测绘结果。动态后处理技术即PPK技术的应用,是利用载波相位进行差分的定位技术。其不会受到外界环境,如季节、气候等条件的影响,测绘距离相对较大,定位精准度较高,大大降低了测量中误差的生成,保证了测绘结果的可靠性。而惯性参考系统即INS技术,属于一种自主导航系统,在使用中不会受到外界不良信号的影响和制约。通过这两项技术的应用,能够更好地提升测量位置信息以及姿态信息获取的准确性,提高测绘工作的质量。同时对于空中三角测量也有着显著效果。
2.4 DEM生产。DEM指的是数字高程模型,其是利用现有的地形高程数据信息,对地面地形进行数字化模拟的一种技术,其对于DOM的准确度有着直接影响。在无人机测绘中,虽然已经有较为完善的软件系统可以对DEM进行控制以及数据收集,但是由于我国地形地势较为复杂,人工建筑物较多,所以在实际工作中,需要对DEM进行人工编程,以此来提高原始航片的纠正效果,保证DOM的准确度。
3 分析无人机测绘数据处理关键技术及应用
3.1应用在环境检测。采用无人机测绘数据处理技术,合理的在环境监测当中应用,有效的获得航测具体影像,具备较高的影响精准度。在环境监测时合理的应用无人机测绘数据处理技术,具备了很高应用价值,采用无人机测绘技术,可以全面的了解环境污染的实际情况,针对排污污染进行全面掌握。无人机测绘数据处理关键技术也可以应用到固体污染物监测、湿地监测以及海洋监测等领域。在进行矿山测绘时,为了有效保障在开采矿山时提高安全性,应合理应用无人机测绘数据处理关键技术,详细的了解矿山的整体面积、实际的地形地势以及矿山周边的相关信息等。通过进行测绘矿山可以有效的提高勘察辨别率以及整体勘察的精准性。在采用无人机测绘数据处理时,需要及时的调整无人机的飞行高度以及拍摄角度,有效的获取更多真实的测绘数据信息。科学的分析以及整合收集的数据信息,全面分析矿山的整体情况,主要包括了矿山的植被覆盖情况、具体交通状况以及矿山的整体地势特点等,通过采用无人机测绘数据技术,给开采矿山工作提供了具有针对性的指导工作。
3.2应用于国土测绘数据。在进行管理土地资源时,进行国土测绘工作是最重要管理工作,使土地资源有效提高利用率。通过合理应用无人机测绘数据处理方式,有效提高精准性以及工作效率,并合理分析在国土资源管理过程中的特征信息以及动态监测,具备了很好的检测效果。进行国土测绘方式可以有效的打击存在违规占地现象以及合理利用土地资源。在管理的过程中实际解决传统国土测绘技术时,存在的不足情况。采用无人机测绘数据处理技术,可以降低传统方式测绘数据时存在的较大的差异,有效的降低了作业成本,因为无人机具备了很强的适应周围环境能力,采用无人机测绘数据处理关键技术,有效的满足当前国土测绘实际需求,提高了分辨率,实现进行国土资源实时监控,可以采用动态化的管理方式,有效的提高管理方式。
3.3无人机测绘数据处理应用在灾情救援。近些年来我国频繁发生地震等自然灾害,采用无人机测绘数据处理方式,可以提高救援工作效率,无人机测绘技术具备了机动性以及灵活性,可以快速的获取灾害区域的真实影响。在进行灾情救援过程中合理的应用无人机测绘数据技术,可以有效的提高救援工作,通过运用测绘技术给救援人员提供了很多的便利。由于山区公路边坡,在勘测时增加了工作人员勘测风险,合理应用无人机测绘数据处理方式有效提高安全性,并给后期公路提供了可靠的参考数据信息。首先采用无人机进行数据测绘,采用动态后测绘数据处理技术一级GPS技术进行精准测量,在定位时更加的精确性。在山区采用外业航拍技术,可以实际拍摄周边地形一级实际山区公路,有效的控制测绘数据信息,合理的处理测绘影像数据信息。通过工作人员合理应用无人机测绘数据处理技术,可以有效的处理平差情况,有效的提高了清晰度以及较高的精准度。
4 结语
无人机测绘数据产品的特点比较明显,不仅具有较快的时效性与较高的分辨率,同时其生产周期也比较短。正是因为如上优势,无人机测绘数据产品被广泛應用在各行各业中,其中,以环境监测、国土测绘以及灾情救援方面的应用最为成熟。本文在简单介绍了无人机测绘数据处理之后,深入分析了无人机测绘数据处理的关键技术及其应用。通过研究发现,无人机测绘数据处理的关键技术主要包括:相机校验、DOM生产、PPK和INS、DOM生产等。总而言之,随着计算机技术与可视化技术发展水平的不断提高,加之虚拟现实技术的应用,不仅提高了无人机测绘数据处理效率,同时也丰富了数字测绘产品的表现形式,扩大了其应用范围。
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作者简介:高大勇 ,男,1971年出生,汉族,安徽宿州,中专学历,工程师,研究方向:工程测量及测绘管理工作。