（湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北武漢 430051）

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在水運(yùn)工程中廣泛應(yīng)用，主要是因其自身靈活性與適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在水運(yùn)工程測(cè)繪工作環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，降低水運(yùn)工程測(cè)繪工作難度，相關(guān)工作人員只需通過無(wú)線遙控設(shè)備操控?zé)o人機(jī)，即可快速獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)。并且，所獲得的信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，在RTK相結(jié)合，保證飛行參數(shù)精確度較高，賦予可視化功能，為水運(yùn)工程整體發(fā)展進(jìn)行全面性指導(dǎo)，滿足水運(yùn)工程建設(shè)與發(fā)展要求。

1.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量流程設(shè)計(jì)

在水運(yùn)工程勘察工作環(huán)節(jié)中對(duì)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量應(yīng)用，還需有完善的應(yīng)用流程，在應(yīng)用前需對(duì)其流程詳細(xì)設(shè)計(jì)，才能保證后續(xù)工作有序開展。當(dāng)然，在無(wú)人機(jī)攝影工作中，還需有電臺(tái)數(shù)據(jù)相配合，能控制無(wú)人機(jī)飛行航線，保證在航線范圍內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)均被準(zhǔn)確測(cè)量。而在實(shí)際應(yīng)用過程中，無(wú)人機(jī)影像測(cè)量技術(shù)還需考慮測(cè)量區(qū)域?qū)崨r，保證無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)考慮此環(huán)節(jié)的關(guān)鍵性，與RTK技術(shù)結(jié)合，能在測(cè)量過程中實(shí)時(shí)掌控飛機(jī)飛行情況，保證飛行范圍內(nèi)測(cè)量參數(shù)精確度。此外，還考慮到整體工作效果，也可與DOM、DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行疊合操作，在可視化功能條件下展現(xiàn)出三維立體模型，便于水運(yùn)工程勘察工作全面性開展，也使各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)被合理化應(yīng)用。

從無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度分析，由飛行控制系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)駕駛平臺(tái)、地面遙控系統(tǒng)等所組成，整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)影響著無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與精確性，所包括的數(shù)據(jù)類別也比較多，如：場(chǎng)地選擇、資料整理、航線分析、攝影質(zhì)量檢測(cè)等。基于此條件下，還需注重?zé)o人機(jī)攝影測(cè)量作業(yè)流程設(shè)計(jì)全面性，要求平行駕駛信息數(shù)據(jù)精確度要高，能在地面遙控系統(tǒng)運(yùn)行下，使海量信息數(shù)據(jù)被搜集、儲(chǔ)存、共享等，以飛行系統(tǒng)控制為基礎(chǔ)，專業(yè)化工作人員在地面遙控系統(tǒng)中操控，注重各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)匯總，能保證系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)獲取效率與質(zhì)量，整體信息資料有較強(qiáng)的可靠性，能為后期工作開展提供有效參數(shù)。

2.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK結(jié)合應(yīng)用

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK結(jié)合應(yīng)用，其中，RTK是輔助技術(shù)，考慮到無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量實(shí)際要求，測(cè)量過程中采用的是普通相機(jī)，極易出現(xiàn)圖像畸變情況。對(duì)此，還需進(jìn)一步對(duì)相片精確度矯正，要經(jīng)過高度處理過后才能滿足水運(yùn)工程測(cè)量工作要求[1]。為便于測(cè)量工作開展及保證測(cè)量工作質(zhì)量，還需對(duì)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)與RTK綜合應(yīng)用，在無(wú)人機(jī)定位中以RTK輔助技術(shù)為核心，能夠全方面、多角度的獲取外方位元素，保證光束形狀影響因子得到有效控制，依據(jù)分析結(jié)果調(diào)整與計(jì)算相機(jī)內(nèi)方位原色，使方位元素更清晰，才能避免測(cè)量過程中出現(xiàn)圖像畸形情況。

此外，RTK技術(shù)在輔助運(yùn)用過程中能夠準(zhǔn)確定位無(wú)人機(jī)，符合水運(yùn)工程測(cè)量工作要求，整體空間精度明確，在相結(jié)合條件下對(duì)新技術(shù)應(yīng)用，保證無(wú)人機(jī)能夠按照預(yù)先設(shè)定的航線規(guī)范飛行。如果在飛行過程中遇到相關(guān)因素影響，需對(duì)無(wú)人機(jī)飛行軌跡進(jìn)行調(diào)整，可通過RTK技術(shù)進(jìn)行輔助調(diào)整，能為無(wú)人機(jī)飛行調(diào)整提供重要保障與支持。經(jīng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)處理后，能使相片六個(gè)外方位元素直接展現(xiàn)，還凸顯出各個(gè)相片位置及關(guān)系，在空中三角測(cè)量中有更便利的條件。

3.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量處理技術(shù)

3.1 圖像拼接技術(shù)

開展無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作，其最明顯的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)就在于無(wú)人機(jī)飛行高度較低、影像分辨率較高。也正因其自身的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，使其廣泛應(yīng)用在水運(yùn)工程勘察工作環(huán)節(jié)中。同時(shí)，所獲得的影像清晰度也比較高，主要是無(wú)人機(jī)攝影系統(tǒng)中的相機(jī)受約束，影像地面覆蓋區(qū)域明顯規(guī)劃，保證所搜集到的信息數(shù)據(jù)、影像資料等完整、清晰?；诖饲闆r下，測(cè)量區(qū)域內(nèi)的正射影像圖需與多幅圖像相融合，那么在此階段就會(huì)應(yīng)用到圖像拼接技術(shù)，也突出圖像拼接技術(shù)應(yīng)用重要性與必要性。

圖像拼接技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)圖像學(xué)技術(shù)、攝像學(xué)技術(shù)等，把航拍圖像空間對(duì)準(zhǔn)、匹配，使與所獲得的圖像色差不明顯、不突出。再加上無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)中的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，能夠在測(cè)量過程中就完成圖象識(shí)別、匹配工作，保證最終獲得到的圖像信息更精準(zhǔn)。

此外，對(duì)最終所獲得到的圖像資料還需相應(yīng)處理，主要結(jié)合水運(yùn)工程勘察工作及后續(xù)工作開展要求，相關(guān)工作人員能對(duì)圖像尺度進(jìn)行轉(zhuǎn)化，要采用不變特征變換算法方式，在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量圖像中提取到影像特征。此算法的原理是通過不同尺度影像對(duì)原始圖像進(jìn)行高斯差分，能在多尺度空間能提取特征點(diǎn)，能在特征點(diǎn)影響下明確具體的方向與位置[2]。如：圖像縮放、圖像旋轉(zhuǎn)、光線變化等。當(dāng)然，也考慮到無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量過程中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)量比較大，此方法能夠在短時(shí)間內(nèi)精確特征點(diǎn)而獲取信息影像資料，但也易受其他因素影響，要求匹配過程中避免存在失誤情況，才能保證匹配準(zhǔn)確性，在此方面還需引起重視。

3.2 航攝影像空三加密處理技術(shù)

因在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量過程中，空間三角測(cè)量坐標(biāo)點(diǎn)與地面空間點(diǎn)位置存在偏差，要保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確性，還需借助基礎(chǔ)條件進(jìn)行相應(yīng)處理，能以地面控制點(diǎn)為技術(shù)條件，依據(jù)計(jì)算公式轉(zhuǎn)換影像定向元素，保證合理化解決測(cè)圖控制點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)相關(guān)問題。同時(shí)，在問題處理過程中，也需考慮空間三角測(cè)量所包含的測(cè)量方式，能與無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量相配合，在數(shù)據(jù)來(lái)源方面就能控制差異性，為后續(xù)工作開展降低難度。

如果選擇獨(dú)立模型法，要對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行延時(shí)攝影，在此基礎(chǔ)上觀察地面坐標(biāo)觀測(cè)值，代入到計(jì)算公式中進(jìn)行控制點(diǎn)求解，便于分析其坐標(biāo)方向，保證測(cè)量信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性。

如果應(yīng)用光束法，以無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量攝影光速為平差計(jì)算單元，觀測(cè)值坐標(biāo)設(shè)定為像點(diǎn)坐標(biāo)，以共線方程計(jì)算公式對(duì)定向元素控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行求解。與其他測(cè)量方法相比較，此方法的測(cè)量精確度較高，并且在獲得相關(guān)信息數(shù)據(jù)后能及時(shí)處理，保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性，再與參數(shù)相機(jī)進(jìn)行匹配，能準(zhǔn)確掌握不足情況，由人工輔助處理，確保整體效率與質(zhì)量。

4.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK在水運(yùn)工程中應(yīng)用

考慮水運(yùn)工程建設(shè)要求較高，為對(duì)各項(xiàng)工作質(zhì)量進(jìn)行全面性管控，還需有相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)支持，通過應(yīng)用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK，在融合應(yīng)用條件下，借助無(wú)人機(jī)獲取相關(guān)影像資料，在各項(xiàng)資料應(yīng)用過程中還能考慮到模型平面轉(zhuǎn)移與數(shù)據(jù)處理層中的相關(guān)問題，依據(jù)實(shí)況模擬施工，真實(shí)有效的觀察到水運(yùn)工程各項(xiàng)工作實(shí)施情況，能對(duì)施工方案、施工措施、施工規(guī)劃等內(nèi)容調(diào)整，成為重要的數(shù)據(jù)支撐條件。

此外，還需從水運(yùn)工程選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等方面探究，在過程項(xiàng)目建設(shè)過程中所包括的影響因素較多，如：地質(zhì)條件、自然條件、水文條件等，還需積極開展現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，能以現(xiàn)場(chǎng)勘查工作為重要前提，能為工程決策制定提供重要依據(jù)，并有相應(yīng)的實(shí)施方案與應(yīng)急措施，保證各項(xiàng)工作進(jìn)行能有序進(jìn)行，通過各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)質(zhì)量提升，才能對(duì)水運(yùn)工程整體發(fā)展帶來(lái)積極影響。

在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK綜合應(yīng)用條件下，保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。并把各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)應(yīng)用，構(gòu)建成三維立體模型，便于各單位及工作人員直觀觀察水運(yùn)工程建設(shè)情況，為后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。

5.結(jié)語(yǔ)

從水運(yùn)工程應(yīng)用角度分析，能借助無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量與RTK及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取到測(cè)量區(qū)域中的信息數(shù)據(jù)。再加上DOM、DEM模型數(shù)據(jù)相配合，構(gòu)建三維立體模擬結(jié)構(gòu)，在可視化功能下便于工作人員對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)全面性掌握。同時(shí)，三維立體模型能把各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)合理化應(yīng)用，突出測(cè)量信息數(shù)據(jù)真實(shí)性、可靠性，在空間數(shù)據(jù)處理過程中，也能對(duì)三維立體模型進(jìn)行覆蓋處理，整體技術(shù)水平顯著提升，滿足水運(yùn)工程勘察及測(cè)量工作要求。