無人機測繪數(shù)據(jù)處理關鍵技術及應用探究

吳江明

(義烏市大地數(shù)字測繪有限公司)

1 引言

受信息時代的影響，數(shù)字化測繪技術得到了廣泛應用，其中，人們可以借助于無人機測繪技術，以及遙感系統(tǒng)配合，對于一些復雜區(qū)域展開測繪操作。在該種測繪手段的幫助下，不僅能夠降低傳統(tǒng)人工測繪工作中的危險性，還能進一步提升測繪精度，進而將數(shù)據(jù)采集和處理優(yōu)勢呈現(xiàn)出來，為后續(xù)工作開展創(chuàng)造更多有利條件。

2 無人機測繪數(shù)據(jù)處理關鍵技術內(nèi)容

無人機測繪數(shù)據(jù)處理工作主要涉及到的內(nèi)容有以下幾種。

1）相機校驗

無人機測繪系統(tǒng)之中包含很多不同類型的設備，如數(shù)碼相機、非量測相機等等。其中，最為重要的當屬非量測相機，能夠提升后續(xù)數(shù)據(jù)信息的高效性和可靠性。在具體測繪工作執(zhí)行之前，需要開展全面的校驗處理操作，具體原因包括以下幾方面。①由于相機主距和相片中心坐標均處于未知狀態(tài)，相關工作人員應開展有效的內(nèi)定像處理操作。②非量測相機鏡頭存在很大程度的畸變差，增加了像點坐標的誤差程度。人們需要對非量測相機開展全面的校驗處理操作。一般來說，無人機系統(tǒng)非量測相機的校驗形式有兩種，一種是自校驗法，另一種為試驗場校驗法[1]。

2）DOM 生產(chǎn)

DOM 是數(shù)字正射影像技術的簡稱，主要是借助于航空拍攝得到具體相片，在后續(xù)進行數(shù)字微分處理。除此之外，相關工作人員還要根據(jù)實際圖幅范圍，進行合理的剪裁操作，最終得到DOM影像集。從DOM 應用過程中能夠看出，不僅能夠?qū)⒌貓D幾何精度提升，同時也能將影像特征呈現(xiàn)出來。DOM 生產(chǎn)是無人機測繪數(shù)據(jù)處理中的最為關鍵的技術，具體操作內(nèi)容包含以下幾方面：DEM 數(shù)據(jù)處理、航拍影像糾正處理和影像勻光勻色處理等等。其中，對DOM 生產(chǎn)質(zhì)量影響最大的過程當屬DEM 數(shù)據(jù)處理，工作人員應提升對該項操作的關注度。更為重要的是，在DOM 生產(chǎn)過程中，由于人工操作量較大，為了避免誤差出現(xiàn)，實際生產(chǎn)時需要避免人工建筑的影響，強化DOM 生產(chǎn)精度[2]。

3）DEM 生產(chǎn)

除了DOM 生產(chǎn)之外，實際無人機測繪數(shù)據(jù)處理還會涉及到很多DEM 生產(chǎn)。所謂DEM 生產(chǎn)，主要是指數(shù)字高程模型，將有限地形高程數(shù)據(jù)信息表示出來，從而為后續(xù)地面數(shù)字化建模處理操作提供充分條件。實際模型建立對后續(xù)DOM 生產(chǎn)精度同樣會產(chǎn)生影響。更為重要的，DEM 生產(chǎn)的執(zhí)行，整個無人機測繪系統(tǒng)雖然已經(jīng)實現(xiàn)了自動化匹配操作，但實際區(qū)域?qū)嵨锏匦未嬖诿黠@的復雜性和多樣性特點，再加上人工建筑影響，相關工作人員想要提升DEM 生產(chǎn)精度，人工編輯工作的執(zhí)行必不可少，這也是對原始航拍相片糾正處理的前提條件，最終與具體的規(guī)范要求相符。

4）自動連接點提取

一般來說，連接點提取主要是在軟件之中完成，借助于最小二乘法和特征組合先進技術，實現(xiàn)對點的有效選擇和量測。整體來看，自動連接點提取是完全自動的過程，而且連接點提取還會加入很多重要參數(shù)，尤其是在連接點匹配上，所應用到的技術為自動化整體測繪平差技術，這也是無人機測繪技術之中最為關鍵的一步。另外，在內(nèi)部控制質(zhì)量打造上，主要目的就是讓圖像中的連接點顯得更加優(yōu)化，實際測量區(qū)域圖像也能達到整體測繪區(qū)域連接點。從以往測繪操作過程中也能看出，連接點質(zhì)量維護十分重要。工作之前，人們需要對具體問題進行考慮，如質(zhì)量不理想、航角偏大等等，借助于人工檢查糾正偏差，這樣一來，連接點信息的獲取將會顯得更加便捷。在實際空中三角測量操作執(zhí)行上，主要以外業(yè)測量控制點為主，根據(jù)相應的數(shù)學模型，對覆蓋區(qū)域內(nèi)數(shù)百個控制點進行測量操作。在具體測量作業(yè)過程中，需要對具體控制點和每張像片外方位元素進行加密設計，在明確三角測量規(guī)范規(guī)定的同時，對多余像片控制點誤差進行全面估算[3]。

3 無人機測繪數(shù)據(jù)處理的具體應用

3.1 在環(huán)境監(jiān)測中的應用

無人機測繪處理關鍵技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用，不僅能夠獲取航測影像，還能將影像精度提升。因此，相關工作人員可以將無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術應用到環(huán)境監(jiān)測之中，將該項技術價值呈現(xiàn)出來，掌握周圍基本的污染情況。更為重要的是，相關工作人員要時刻了解排污情況。除此之外，在實際環(huán)境監(jiān)測工作執(zhí)行上，無人機測繪數(shù)據(jù)處理關鍵技術還能在海洋監(jiān)測、濕地檢測等領域得到應用，所展示出來的效果是其他技術無法比擬的。具體無人機測量參數(shù)如表1 所示。

3.2 在國土測繪中的應用

從土地資源管理過程中能夠看出，最為重要的工作內(nèi)容當屬國土測繪，該項工作對我國土地資源利用率提升具備重要意義。將無人機測繪數(shù)據(jù)處理關鍵技術應用到國土測繪領域之中，對于提升工作人員的工作效率，掌握最為基本的土地資源使用情況具備積極作用。更為重要的是，無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術的應用，能夠強化對我國國土資源動態(tài)監(jiān)測效果，以及特征信息的分析操作，對于區(qū)域規(guī)劃也能呈現(xiàn)出很大程度的影響。所以說，無人機測繪處理關鍵技術能夠在國土測繪工作之中展示出相應價值。另外，有些國土測繪工作顯得十分隱蔽，為了確保測繪精度，工作人員可以將平面誤差精度和高程誤差精度進一步放大，維護最終測量結(jié)果的精準性[4]。

3.3 在災情救援中的應用

從最近幾年發(fā)展過程中能夠看出，我國各類自然災害發(fā)生率越來越高，尤其是地震災害。當災害出現(xiàn)之后，救援工作的開展顯得尤為重要，此種情況之下，無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術作用發(fā)揮顯得十分重要。這主要是由于無人機測繪技術具備較強的機動性和靈活性，可以對災區(qū)地段影像進行捕捉，讓人在短時間內(nèi)了解實際情況。總而言之，無人機測繪技術在災情救援中的應用，不僅能夠為救援工作提供便利條件，還能將救援工作效率提升，為后續(xù)災區(qū)人民生命安全提供了巨大保障。例如，在災情救援和應急測繪領域之中，相關部門急需在短時間內(nèi)獲取最新的最大比例尺地形材料。此時，如果采用傳統(tǒng)測繪手段，往往無法滿足相關工作需求，通過無人機測繪技術應用，可以實現(xiàn)對測繪產(chǎn)品的快速生產(chǎn)，幫助測繪人員回避危險地帶，縮短救援時間。更為重要的是，無人機測繪數(shù)據(jù)處理關鍵技術，能夠確保救援隊伍自身安全，為救援工作的執(zhí)行提供有效依據(jù)。

表 1 無人機測量參數(shù)

4 結(jié)語

綜上所述，無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術在很多領域之中得到了應用，這也是科技發(fā)展的必然結(jié)果。因此，相關部門和工作人員需要總結(jié)無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術的實際應用優(yōu)勢和意義。整體來看，無人機測繪數(shù)據(jù)處理技術在很多層面中的應用效果極為明顯，隨著相關技術的不斷發(fā)展，該項技術同樣也會得到進一步完善，為社會進步作出更多貢獻。