摘要:隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)前我國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用無(wú)人機(jī),通過(guò)無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù),有效的提高了測(cè)繪工作效率以及提高精準(zhǔn)度。本文以介紹無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理為切入點(diǎn),以無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析探討,針對(duì)具體情況提出合理建議,從而全面推動(dòng)無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:測(cè)繪數(shù)據(jù);無(wú)人機(jī);技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):P231?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?? 文章編號(hào):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
當(dāng)前無(wú)人機(jī)廣泛的應(yīng)用在我國(guó)測(cè)繪領(lǐng)域中,有效的提高了測(cè)繪工作效率以及精準(zhǔn)度,通過(guò)合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)提高了測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù),充分發(fā)揮出無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)技術(shù)。
1 無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理
無(wú)人機(jī)指借助無(wú)線電遙控設(shè)備,并且配備了程序控制裝置的不載人飛機(jī)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng),包括了以導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)以及動(dòng)力系統(tǒng)為主的多種系統(tǒng)。若根據(jù)平臺(tái)構(gòu)型分類(lèi),可以將無(wú)人機(jī)劃分為無(wú)人直升機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)以及多旋翼無(wú)人機(jī)這三種,目前在無(wú)人機(jī)測(cè)繪的應(yīng)用領(lǐng)域中,以固定翼無(wú)人機(jī)和多旋翼無(wú)人機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用為主。而無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理指的是根據(jù)控制點(diǎn)所提供的數(shù)據(jù),將無(wú)人機(jī)拍攝的航空?qǐng)D像或者航飛數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,進(jìn)而形成數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品的一個(gè)過(guò)程。盡管與傳統(tǒng)的人工測(cè)繪技術(shù)相比,無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的工作效率與測(cè)繪準(zhǔn)確性有了較大提高,但在日益增長(zhǎng)的測(cè)繪市場(chǎng)需求的影響下,必須對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究,以期進(jìn)一步提高其工作效率。
2 無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)
2.1相機(jī)校驗(yàn)。非量測(cè)相機(jī)是無(wú)人機(jī)測(cè)繪中的重要組成部分,通過(guò)非量測(cè)相機(jī)的假設(shè)可以對(duì)測(cè)量中對(duì)象主點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行確定,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。不過(guò)在使用非量測(cè)相機(jī)時(shí),由于其鏡頭存在一定的畸變差,使得測(cè)量的像點(diǎn)坐標(biāo)也存在一定的誤差,為了保證測(cè)量和計(jì)算結(jié)果的精確度,需要對(duì)其進(jìn)行合理校正。最常使用的校驗(yàn)方式有三種,即自檢校法、試驗(yàn)場(chǎng)檢校法和多像滅點(diǎn)檢校法。
2.2 DOM生產(chǎn)。DOM是數(shù)字正攝影像技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),其是通過(guò)對(duì)航空相片數(shù)字微分的糾正和鑲嵌,并結(jié)合特定圖幅進(jìn)行裁剪而形成的一種正影像圖集,是將地圖幾何精度同影響特征融合在一起的一種技術(shù)類(lèi)型。該技術(shù)在無(wú)人機(jī)測(cè)繪中的應(yīng)用主要是通過(guò)DEM數(shù)據(jù)處理、影響糾正處理和影像勻光勻色處理這三部分功能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集的,其中以DEM數(shù)據(jù)處理對(duì)DOM的精度影響最大。不過(guò)在使用該技術(shù)時(shí),由于工作量較大,要想保證最終測(cè)量精度,應(yīng)盡可能避免鑲嵌線與人工建筑的接觸。
2.3動(dòng)態(tài)后處理技術(shù)和慣性參考系統(tǒng)。在無(wú)人機(jī)測(cè)繪工作中,由于無(wú)人機(jī)的重量較輕,使得其在飛行航拍中很容易受到環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)不穩(wěn)定性,進(jìn)而影響最終影像處理的精度。因此,在無(wú)人機(jī)航拍中,要對(duì)每一張相片的姿態(tài)和位置進(jìn)行準(zhǔn)確記錄,綜合相關(guān)數(shù)據(jù)得出較為準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果。動(dòng)態(tài)后處理技術(shù)即PPK技術(shù)的應(yīng)用,是利用載波相位進(jìn)行差分的定位技術(shù)。其不會(huì)受到外界環(huán)境,如季節(jié)、氣候等條件的影響,測(cè)繪距離相對(duì)較大,定位精準(zhǔn)度較高,大大降低了測(cè)量中誤差的生成,保證了測(cè)繪結(jié)果的可靠性。而慣性參考系統(tǒng)即INS技術(shù),屬于一種自主導(dǎo)航系統(tǒng),在使用中不會(huì)受到外界不良信號(hào)的影響和制約。通過(guò)這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,能夠更好地提升測(cè)量位置信息以及姿態(tài)信息獲取的準(zhǔn)確性,提高測(cè)繪工作的質(zhì)量。同時(shí)對(duì)于空中三角測(cè)量也有著顯著效果。
2.4 DEM生產(chǎn)。DEM指的是數(shù)字高程模型,其是利用現(xiàn)有的地形高程數(shù)據(jù)信息,對(duì)地面地形進(jìn)行數(shù)字化模擬的一種技術(shù),其對(duì)于DOM的準(zhǔn)確度有著直接影響。在無(wú)人機(jī)測(cè)繪中,雖然已經(jīng)有較為完善的軟件系統(tǒng)可以對(duì)DEM進(jìn)行控制以及數(shù)據(jù)收集,但是由于我國(guó)地形地勢(shì)較為復(fù)雜,人工建筑物較多,所以在實(shí)際工作中,需要對(duì)DEM進(jìn)行人工編程,以此來(lái)提高原始航片的糾正效果,保證DOM的準(zhǔn)確度。
3 分析無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
3.1應(yīng)用在環(huán)境檢測(cè)。采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù),合理的在環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中應(yīng)用,有效的獲得航測(cè)具體影像,具備較高的影響精準(zhǔn)度。在環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)合理的應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù),具備了很高應(yīng)用價(jià)值,采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù),可以全面的了解環(huán)境污染的實(shí)際情況,針對(duì)排污污染進(jìn)行全面掌握。無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)也可以應(yīng)用到固體污染物監(jiān)測(cè)、濕地監(jiān)測(cè)以及海洋監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。在進(jìn)行礦山測(cè)繪時(shí),為了有效保障在開(kāi)采礦山時(shí)提高安全性,應(yīng)合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù),詳細(xì)的了解礦山的整體面積、實(shí)際的地形地勢(shì)以及礦山周邊的相關(guān)信息等。通過(guò)進(jìn)行測(cè)繪礦山可以有效的提高勘察辨別率以及整體勘察的精準(zhǔn)性。在采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理時(shí),需要及時(shí)的調(diào)整無(wú)人機(jī)的飛行高度以及拍攝角度,有效的獲取更多真實(shí)的測(cè)繪數(shù)據(jù)信息??茖W(xué)的分析以及整合收集的數(shù)據(jù)信息,全面分析礦山的整體情況,主要包括了礦山的植被覆蓋情況、具體交通狀況以及礦山的整體地勢(shì)特點(diǎn)等,通過(guò)采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)技術(shù),給開(kāi)采礦山工作提供了具有針對(duì)性的指導(dǎo)工作。
3.2應(yīng)用于國(guó)土測(cè)繪數(shù)據(jù)。在進(jìn)行管理土地資源時(shí),進(jìn)行國(guó)土測(cè)繪工作是最重要管理工作,使土地資源有效提高利用率。通過(guò)合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理方式,有效提高精準(zhǔn)性以及工作效率,并合理分析在國(guó)土資源管理過(guò)程中的特征信息以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),具備了很好的檢測(cè)效果。進(jìn)行國(guó)土測(cè)繪方式可以有效的打擊存在違規(guī)占地現(xiàn)象以及合理利用土地資源。在管理的過(guò)程中實(shí)際解決傳統(tǒng)國(guó)土測(cè)繪技術(shù)時(shí),存在的不足情況。采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù),可以降低傳統(tǒng)方式測(cè)繪數(shù)據(jù)時(shí)存在的較大的差異,有效的降低了作業(yè)成本,因?yàn)闊o(wú)人機(jī)具備了很強(qiáng)的適應(yīng)周?chē)h(huán)境能力,采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù),有效的滿(mǎn)足當(dāng)前國(guó)土測(cè)繪實(shí)際需求,提高了分辨率,實(shí)現(xiàn)進(jìn)行國(guó)土資源實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以采用動(dòng)態(tài)化的管理方式,有效的提高管理方式。
3.3無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理應(yīng)用在災(zāi)情救援。近些年來(lái)我國(guó)頻繁發(fā)生地震等自然災(zāi)害,采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理方式,可以提高救援工作效率,無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)具備了機(jī)動(dòng)性以及靈活性,可以快速的獲取災(zāi)害區(qū)域的真實(shí)影響。在進(jìn)行災(zāi)情救援過(guò)程中合理的應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)技術(shù),可以有效的提高救援工作,通過(guò)運(yùn)用測(cè)繪技術(shù)給救援人員提供了很多的便利。由于山區(qū)公路邊坡,在勘測(cè)時(shí)增加了工作人員勘測(cè)風(fēng)險(xiǎn),合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理方式有效提高安全性,并給后期公路提供了可靠的參考數(shù)據(jù)信息。首先采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)繪,采用動(dòng)態(tài)后測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)一級(jí)GPS技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量,在定位時(shí)更加的精確性。在山區(qū)采用外業(yè)航拍技術(shù),可以實(shí)際拍攝周邊地形一級(jí)實(shí)際山區(qū)公路,有效的控制測(cè)繪數(shù)據(jù)信息,合理的處理測(cè)繪影像數(shù)據(jù)信息。通過(guò)工作人員合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù),可以有效的處理平差情況,有效的提高了清晰度以及較高的精準(zhǔn)度。
4 結(jié)語(yǔ)
無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)比較明顯,不僅具有較快的時(shí)效性與較高的分辨率,同時(shí)其生產(chǎn)周期也比較短。正是因?yàn)槿缟蟽?yōu)勢(shì),無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中,其中,以環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)土測(cè)繪以及災(zāi)情救援方面的應(yīng)用最為成熟。本文在簡(jiǎn)單介紹了無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理之后,深入分析了無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:相機(jī)校驗(yàn)、DOM生產(chǎn)、PPK和INS、DOM生產(chǎn)等??偠灾?,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與可視化技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高,加之虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用,不僅提高了無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理效率,同時(shí)也豐富了數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品的表現(xiàn)形式,擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
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作者簡(jiǎn)介:高大勇 ,男,1971年出生,漢族,安徽宿州,中專(zhuān)學(xué)歷,工程師,研究方向:工程測(cè)量及測(cè)繪管理工作。