隋慶欣
摘要:無人機影像技術(shù)是在無人機航測過程中常見的一項技術(shù)措施,該技術(shù)的應(yīng)用強化了測繪工程的工作范圍,能夠有助于無人機航測工作的順利開展。文章通過對無人機在測繪工程中的常見類型進行分析,探討無人機影像處理技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用,希望通過文章為相關(guān)工作提供一些參考。
關(guān)鍵詞:無人機;影像處理;測繪工程;處理技術(shù)
一、無人機在測繪工程中的工作類型
(一)在地理測繪中的應(yīng)用
當前,地理測繪工作的地位越來越重要,而無人機遙感系統(tǒng)在地理測繪中的應(yīng)用面也在不斷擴大,通過強化科技支撐,對于提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)成效具有重要意義。無人機遙感技術(shù)作為一門新興信息技術(shù),其機動靈活、快速高效、精細準確的特點,在智慧城市建設(shè)、自然資源調(diào)查、應(yīng)對自然災(zāi)害、應(yīng)急事件處置等眾多領(lǐng)域中得到了推廣應(yīng)用,在地理測繪中應(yīng)用無人機遙感系統(tǒng),需要相關(guān)地理信息主管部門要按照新形勢、新要求、新定位,一如既往地向社會提供更加優(yōu)質(zhì)高效的地理信息公共服務(wù),切實履行好新時代賦予地理信息管理的新使命。
(二)水污染治理
水污染治理工程中一般要在經(jīng)常出現(xiàn)藍藻污染的地點設(shè)置測試點,需要及時準確地掌握藍藻生長的情況,并且保證在暴雨等惡劣天氣中發(fā)揮監(jiān)測作用。在此過程中無人機監(jiān)測技術(shù)發(fā)揮了重要作用。無人機航測技術(shù)進行水污染防治需要對大面積的水域進行控制,通過高清攝像機和其他的圖像采集傳輸設(shè)備實現(xiàn)空中數(shù)據(jù)的傳輸,水污染治理人員根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行環(huán)境保護。在水污染治理工程中進行數(shù)據(jù)采集時,一般都是無人機自動傳輸與人工參與結(jié)合起來完成的,這樣就最大程度地保證了數(shù)據(jù)的準確性。由于無人機使用的高清攝像機大多是變焦鏡頭,因此需對變焦鏡頭進行定焦,再找到畸變參數(shù)和焦距之間的聯(lián)系,就可以準確得知測量情況。
(三)在土地動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用
目前,無人機遙感系統(tǒng)在土地的動態(tài)監(jiān)測中也有一定的應(yīng)用,使用無人機高分辨率影像數(shù)據(jù)來為土地利用的動態(tài)變化和資源和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供有效技術(shù)支持,能夠方便進行資源礦產(chǎn)勘測、地質(zhì)災(zāi)害預防防治、地質(zhì)遺跡保護等工作開展?,F(xiàn)在,借助無人機遙控技術(shù),能夠?qū)ν恋剡M行進行提取,獲得變化數(shù)據(jù),違法土地利用進行監(jiān)測,針對一些關(guān)鍵區(qū)域,可以運用獲得的多時相數(shù)據(jù)識別,對于土地利用現(xiàn)狀進行分析。目前,在無人機遙控系統(tǒng)應(yīng)用,研究使用自動或者是半自動技術(shù),研究土地利用的分類以及變化,這對于提升利用效益、促進成本降低具有重要意義。
(四)水電管網(wǎng)可視化管理
地下管網(wǎng)主要指廠區(qū)范圍內(nèi)的排洪管網(wǎng)、給水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)、消防設(shè)施及管線、供暖設(shè)施及管線、強電設(shè)施及管線、弱電設(shè)施及管線。管網(wǎng)管理模塊主要針對上述管網(wǎng)、管線、電纜地下設(shè)施進行維護及分析功能。首先,根據(jù)圖樣設(shè)計資料模擬廠內(nèi)地下水電管網(wǎng)的屬性、位置、深度、管徑等;其次,根據(jù)設(shè)計提供的三維模型實現(xiàn)地下管網(wǎng)與地上建構(gòu)筑物的融合;最后,通過圖示即可查看管網(wǎng)的功能與影響范圍。此外,還需要重點關(guān)注地下電纜的敷設(shè)情況。如果采用電纜溝方式敷設(shè)永久電纜,則電纜溝覆蓋前應(yīng)進行影像掃測和走向特征點數(shù)據(jù)的采集,錄入總平管理系統(tǒng)的管網(wǎng)管理模塊。對于臨建區(qū)域內(nèi)部的臨時電纜,施工方提交的用電申請上需附加電纜走向特征點(起終點和拐點)的坐標,再通過無人機影像得到臨時管線的信息。
(五)在城市管理中的應(yīng)用
利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)可以快速建立城市的三位實體模型,對于城市的建設(shè)與管理具有十分重要的意義。無人機傾斜攝影測量可以對城市進行實時航拍,及時更新測量數(shù)據(jù),城市管理者通過這些數(shù)據(jù)可以制定出更科學的城市管理方案。另外,由于城市的建筑物普遍較為高大,結(jié)構(gòu)復雜,使用傳統(tǒng)測量方法工程難度很大,而無人機的介入則可以快速獲取建筑信息,從而便于人們對建筑模型進行更新和處理??傊?,利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)可以加快城市化進程,促進城市發(fā)展。
二、無人機影像處理技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用策略
(一)提高數(shù)據(jù)采集精度的經(jīng)驗性做法
無人機航測的精度取決于很多方面,其中原始照片的好壞將決定項目能達到的最好效果。在外業(yè)采集過程中,選擇較好的天氣、做好相機的調(diào)校尤為重要。航攝相片為地面景物的中心投影構(gòu)像,而地圖是地面景物的正射投影,當?shù)孛婧拖嗥鶉栏袼綍r,兩種投影結(jié)果是等效的;但地球表面起伏將引起像點位移,無人機平臺飛行過程中的波動會引起相片傾斜。因此,盡量選擇晴朗無風的天氣條件進行航拍,以增強相片的判讀性和保證飛行姿態(tài)的穩(wěn)定性,從而提高相片坐標系下的像素點平面精度;在高差大于1/4相對航高的測區(qū)需分區(qū)進行航線設(shè)計,以減少由投影參考面變化造成的投影誤差。
(二)數(shù)據(jù)的處理
在無人機航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中,數(shù)據(jù)處理工作對測量技術(shù)應(yīng)用成效具有直接影響,而隨著近年來測量技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴大,為確保信息處理的有效性和科學性,在對數(shù)據(jù)進行處理時,為從根本上提高處理質(zhì)量和處理精準度,工作人員可采取運動回復結(jié)構(gòu)算法,并通過將其與計算機視覺與攝影測量學原理相結(jié)合,從而確保無人機航空攝影測量技術(shù)在使用時,即使缺少相機檢校參數(shù),也能建立較為精準的三維模型來校正數(shù)據(jù),以此來滿足后期工程的制圖要求。
(三)相片控制
現(xiàn)代科技不斷發(fā)展,無人機設(shè)備集中了大量的先進技術(shù),在進行地形攝像測量工作時,不僅需要無人機對地形進行攝像數(shù)據(jù)收集,還需要對地形全面進行分析、識別。同時,無人機還配備了全球定位系統(tǒng),通過結(jié)合運用攝像測量工作和定位系統(tǒng),能夠提高攝像測量采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、實用性和可靠性。此外,測繪工作人員在使用無人機進行地形攝像測量數(shù)據(jù)收集時,要對無人機進行穩(wěn)定操作,更加全面地開展圖像采集工作,盡量減少外界天氣因素對攝像數(shù)據(jù)信息采集的不利影響,提高無人機地形信息采集能力,給測繪人員輸出更有價值的地形信息,提高地形圖測繪質(zhì)量。
(四)影像的預處理
在無人機遙感系統(tǒng)應(yīng)用中,還需要解決分辨率的問題,要確保遙感影像精準有效,要使用高分辨率遙感數(shù)據(jù),確保無人機平臺和傳感器數(shù)據(jù)訥訥夠?qū)崿F(xiàn)實施處理融合,確保無人機遙感系統(tǒng)全天精準有效作業(yè)。針對影像進行預處理操作的時候,主要分為畸變重的有效采樣以及影像的相應(yīng)拼接處理等操作。原始狀態(tài)的影像數(shù)據(jù)在完成畸變重的采樣之后,便可以完成數(shù)字化攝影測量的相應(yīng)工作站內(nèi)部各項數(shù)據(jù)的后期處理工作,在選擇多面陣式數(shù)碼航攝應(yīng)用系統(tǒng)的時候,便需要完成影像的相應(yīng)拼接處理作業(yè),影像拼接作業(yè)的關(guān)鍵點就是針對影像進行匹配運算。
結(jié)語
綜上所述,隨著影像獲取的方式增多、成本降低、數(shù)據(jù)處理速度和精度提高、影像數(shù)據(jù)集成平臺的發(fā)展,建立小型施工場地實景可視化平臺趨于現(xiàn)實,無人機影像技術(shù)的應(yīng)用還將強化測量工程可視化水平,提高測量準確性,為工程建設(shè)、城市發(fā)展提供更可靠的依據(jù)。
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