基于軟硬件一體化無(wú)人機(jī)遙感影像快速處理技術(shù)的思考

徐興敏

摘 要 近年來(lái)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平得到了蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都在不斷地提高其自身的科學(xué)技術(shù)水平。近期的一項(xiàng)地理測(cè)繪技術(shù)受到了社會(huì)各界人士的廣泛關(guān)注，那就是遙感影像信息處理技術(shù)。地理信息相關(guān)的工作部門對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的需求更加明顯，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠極為便捷、高效地傳輸和處理分析影像數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作人員和技術(shù)人員提供了數(shù)據(jù)參考。管理人員需要不斷引進(jìn)軟、硬件技術(shù)和設(shè)備來(lái)幫助相關(guān)人員更加高效、便捷的開展工作。本文對(duì)軟件硬件一體化無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，希望可以為同行業(yè)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 無(wú)人機(jī)遙感 影像信息 快速分析處理 軟硬件一體化

中圖分類號(hào)：TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）12-0003-02

遙感技術(shù)顧名思義就是一種手控的感應(yīng)感知技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的觀測(cè)工作，使相關(guān)技術(shù)人員不用直接與觀測(cè)設(shè)備接觸，這樣一來(lái)就能實(shí)現(xiàn)觀測(cè)工作的高效性。遙感技術(shù)還能夠打破特殊地域地形阻礙觀測(cè)工作的局限性，極大程度地降低了對(duì)地觀測(cè)工作的開展難度，使得觀測(cè)工作更加方便快捷。遙感技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，其中不僅僅是一些地理實(shí)驗(yàn)上的對(duì)地觀測(cè)，還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑行業(yè)的相關(guān)測(cè)繪工作以及城市發(fā)展過(guò)程中對(duì)于環(huán)境的檢測(cè)工作等方面。在近幾十年，我國(guó)的遙感技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行了軟硬件一體化的綜合使用，實(shí)現(xiàn)了更加方便快捷的工作方式。但實(shí)際上，國(guó)外早在很久以前就已經(jīng)將遙感技術(shù)融入到無(wú)人機(jī)技術(shù)的工作內(nèi)容中了，相比較而言我國(guó)遙感技術(shù)的研究并不成熟，還需要進(jìn)行一系列有效地改善。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛的大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，地籍測(cè)量理應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的管理模式采取數(shù)字化測(cè)圖，這是一種順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的行為，而無(wú)人機(jī)遙感信息處理技術(shù)也能應(yīng)用到地籍測(cè)量中。

1 無(wú)人機(jī)的概述

無(wú)人機(jī)就是一種可以利用無(wú)線電遙控和一些可以控制飛行的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)器飛行的設(shè)備。這種機(jī)械設(shè)備具有很多的優(yōu)勢(shì)特征，其靈活性較強(qiáng)能夠在空中實(shí)現(xiàn)各種各樣的動(dòng)作，并且該機(jī)械設(shè)備的體積較小造價(jià)成本較低。在無(wú)人機(jī)這種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用上，可以有很多方面的擴(kuò)展應(yīng)用，我國(guó)現(xiàn)階段的無(wú)人機(jī)發(fā)展情況從硬件上可以大致分為三類：固定翼型無(wú)人機(jī)、旋翼無(wú)人機(jī)和融合翼無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)在正常使用時(shí)的起飛方式有兩種，包括有彈射向起飛和投放起飛。這兩種方式都可以使無(wú)人機(jī)做到正常起飛使用，并且無(wú)人機(jī)會(huì)自動(dòng)落到指定區(qū)域，回落之后還可以再次起飛。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)面臨的問(wèn)題

雖然無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展相對(duì)成熟，但是在其發(fā)展使用的過(guò)程中，也同樣存在著一些技術(shù)性挑戰(zhàn)，這些存在的問(wèn)題主要是因?yàn)橛布矫娴募夹g(shù)還不夠完善，沒有系統(tǒng)的構(gòu)建出一個(gè)較為成熟的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)使用的空間主要是在天空，這也就使得其數(shù)據(jù)空間分布較廣，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法處理好突發(fā)的狀況，使得無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)獲取到的數(shù)據(jù)很不規(guī)則，出現(xiàn)單源處理居多、聯(lián)合綜合處理情況比較少的問(wèn)題?，F(xiàn)在的無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠使得時(shí)空數(shù)據(jù)軟硬件一體化，并且能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到其中，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)同化以及信息的協(xié)同處理。

3 無(wú)人機(jī)遙感影像快速處理

3.1 無(wú)人機(jī)的構(gòu)造系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)這項(xiàng)技術(shù)設(shè)備包含了很多方面的科學(xué)技術(shù)，其中構(gòu)造系統(tǒng)是由很多技術(shù)設(shè)備組成的，包括了飛行平臺(tái)、飛控系統(tǒng)以及硬件設(shè)備這三個(gè)主要基礎(chǔ)設(shè)備。這些基礎(chǔ)設(shè)備具有其自身的作用和價(jià)值，飛行平臺(tái)主要是指飛機(jī)的一些構(gòu)造和內(nèi)部組成結(jié)構(gòu);飛控系統(tǒng)指的是整個(gè)無(wú)人機(jī)在正常的使用工作過(guò)程中，對(duì)無(wú)人機(jī)各方面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制管理，能夠?qū)崿F(xiàn)起飛、飛行、落回等各個(gè)無(wú)人機(jī)使用指令，是無(wú)人機(jī)正常工作使用過(guò)程中最為核心的技術(shù)設(shè)備。而硬件設(shè)備就比較通俗易懂了，主要是一些圖像顯示處理工作的顯示器以及無(wú)人機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中的拓展性機(jī)器設(shè)備（例如相機(jī)等），可以根據(jù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域去搭載不同的技術(shù)設(shè)備。

3.2 海量無(wú)人機(jī)遙感影像信息實(shí)時(shí)處理

傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)遙感影像處理技術(shù)通常都是使用單機(jī)后再進(jìn)行一系列的相關(guān)處理工作，這樣的工作模式在時(shí)效性上就會(huì)差強(qiáng)人意，無(wú)法做到實(shí)時(shí)傳輸拍攝數(shù)據(jù)信息。而新型的無(wú)人機(jī)遙感信息處理一體化技術(shù)設(shè)備能夠在無(wú)人機(jī)正常工作使用的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)同步處理分析，并將數(shù)據(jù)提供給相關(guān)的技術(shù)人員和工作人員進(jìn)行參考?？梢宰龅竭咃w邊測(cè)和邊飛邊處理，大大增強(qiáng)了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)信息處理時(shí)效性，提高了整個(gè)工作過(guò)程的工作效率和質(zhì)量水平[1]。

3.3 無(wú)人機(jī)遙感影像信息快速處理關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 遙感影像配準(zhǔn)

遙感影像配準(zhǔn)技術(shù)中主要有兩個(gè)操作重點(diǎn)，包括大尺度多角度圖像配準(zhǔn)和光學(xué)與可見光等各種異源圖像的配準(zhǔn)操作技術(shù)，這兩項(xiàng)操作重點(diǎn)內(nèi)容可以與多源遙感圖像相結(jié)合，應(yīng)用了時(shí)空關(guān)聯(lián)匹配技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)中的一些技術(shù)內(nèi)容。這樣一來(lái)就能將數(shù)據(jù)信息的誤差進(jìn)行大幅度的縮減，大大增強(qiáng)了工作內(nèi)容的準(zhǔn)確性和精確度[2]。

3.3.2 遙感影像變化監(jiān)測(cè)

遙感影像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)探測(cè)空間領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息收集工作，并且無(wú)人機(jī)遙感信息處理一體化的技術(shù)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在很多地理工作過(guò)程當(dāng)中數(shù)據(jù)信息的工作具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)變化。一體化的技術(shù)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)觀測(cè)以及動(dòng)態(tài)變化，這樣一來(lái)就能很好地實(shí)現(xiàn)實(shí)際工作的開展效率以及提高質(zhì)量水平，避免因數(shù)據(jù)信息的變化導(dǎo)致工作失誤，從而使得整個(gè)工作的質(zhì)量水平受到影響。

4 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

4.1 在地理教學(xué)工作中的應(yīng)用

近幾十年來(lái)，我國(guó)的地理學(xué)科已經(jīng)在教學(xué)內(nèi)容上得到了極大程度的完善和改良，但是我國(guó)的中學(xué)地理學(xué)科教學(xué)中仍然存在著地理方面知識(shí)內(nèi)容更新不夠及時(shí)的問(wèn)題。并且由于我國(guó)對(duì)于遙感技術(shù)的研究和開發(fā)工作相較于一些發(fā)達(dá)國(guó)家較晚，也就導(dǎo)致了在我國(guó)中學(xué)地理學(xué)科教學(xué)工作中對(duì)于遙感技術(shù)方面的知識(shí)內(nèi)容的闡述并不完善，并且還僅僅限于一些皮毛的理論知識(shí)，只能幫助中學(xué)階段的學(xué)生們對(duì)遙感技術(shù)有一個(gè)大致的了解，僅知道遙感技術(shù)是什么，但是對(duì)于遙感技術(shù)本質(zhì)性的理論知識(shí)并不了解，這也就導(dǎo)致了學(xué)生們很難通過(guò)中學(xué)的地理教材書來(lái)對(duì)遙感技術(shù)有一個(gè)深刻的理解。但是基于我國(guó)教育教學(xué)工作者近些年的努力，遙感技術(shù)在地理學(xué)科教學(xué)中也取得了一系列的成就，大致可以歸納為下述幾點(diǎn)。

首先，是中學(xué)的地理學(xué)科教學(xué)中引入遙感技術(shù)方面的理論知識(shí)對(duì)于中學(xué)地理教學(xué)工作能起到怎樣的作用。有些教育教學(xué)工作者，例如趙如一就覺得遙感圖像方面的內(nèi)容能夠在課堂上將一些抽象的地理現(xiàn)象和規(guī)律更加生動(dòng)形象地展示給學(xué)生們，這樣一來(lái)不僅能夠?qū)⒄n堂內(nèi)容更好地講授給學(xué)生們，還能幫助學(xué)生們建立起對(duì)地理學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性。還有很多教育教學(xué)工作者們，例如王楠就認(rèn)為在中學(xué)的地理教學(xué)工作中引入了遙感技術(shù)方面的理論知識(shí)能夠?qū)⒌乩韺W(xué)科在課堂中的教學(xué)展示方式變得更加符合學(xué)生們的認(rèn)知規(guī)律，除此之外還能極大程度地豐富地理課堂上的教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了地理課堂的趣味性。

其次，是在我國(guó)中學(xué)的地理學(xué)科教學(xué)中，遙感技術(shù)方面的一些教學(xué)方法和策略已經(jīng)有了一個(gè)較為成熟的研究，并且能夠?qū)⑵浜侠淼貞?yīng)用到日常的教學(xué)工作當(dāng)中，并取得良好的教學(xué)效果。還可以幫助學(xué)生們?cè)诘乩碚n堂上對(duì)遙感技術(shù)有一個(gè)較為清晰的認(rèn)知。我國(guó)的很多教育教學(xué)工作者，例如曾東平將中學(xué)地理教學(xué)中的遙感圖像方面的內(nèi)容結(jié)合信息加工理論中的一些理論知識(shí)，作出了一個(gè)完整的分析和研討，得出了一個(gè)科學(xué)合理的教學(xué)方法和教學(xué)模式，使得地理教學(xué)中對(duì)于遙感技術(shù)的教學(xué)進(jìn)程能夠得以推動(dòng)。還有很多相關(guān)的教育教學(xué)工作者都在我國(guó)中學(xué)地理學(xué)科中的遙感技術(shù)教學(xué)方法和教學(xué)模式上作出了努力和貢獻(xiàn)。

4.2 在地理測(cè)繪工作當(dāng)中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)遙感在地籍測(cè)量中得到合理應(yīng)用時(shí)，與以往的人工測(cè)圖有很大的區(qū)別。首先最突出的改進(jìn)就是無(wú)人機(jī)遙感的高自動(dòng)化，無(wú)人機(jī)遙感的使用能很好地將無(wú)人機(jī)技術(shù)和遙感數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)相結(jié)合起來(lái)使用，能將在外界收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步整理并輸送到計(jì)算機(jī)中，從而將數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存起來(lái)。在計(jì)算機(jī)中接收到的數(shù)據(jù)資料可以在相關(guān)軟件中得到進(jìn)一步的分析處理，還可以將數(shù)據(jù)形式的內(nèi)容編輯整理轉(zhuǎn)化為圖片或表格的形式傳輸?shù)奖憬輽C(jī)，最終可以將這些內(nèi)容打印成實(shí)體的圖片，便于人們參考使用。這個(gè)集處理編輯、收集整理和轉(zhuǎn)化打印為一體的無(wú)人機(jī)遙感管理技術(shù)，可以將最原始的外界信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣┤藚⒖际褂玫膶?shí)體打印成品，具有極高的自動(dòng)化[3]，相比以往的人工測(cè)圖具有很好的高效性和便捷性。不僅如此，無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的使用，有效地解決了以往地籍測(cè)量測(cè)圖工作中的誤差問(wèn)題。在以往的地籍測(cè)圖工作中，在解析圖根點(diǎn)中的展給方面，以及測(cè)物點(diǎn)平面的位置和方向上都存在著一定的測(cè)量誤差，從而導(dǎo)致整體的地物點(diǎn)平面的位置測(cè)量出現(xiàn)偏差和失誤。而數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)的使用可以將整個(gè)測(cè)量收集傳輸過(guò)程自動(dòng)化，電子信息的傳輸是不存在誤差的，這樣一來(lái)就避免了因測(cè)量誤差導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。因此，無(wú)人機(jī)遙感在地籍測(cè)量中的使用還具有極高的精確性。

5 總結(jié)

總而言之，我國(guó)的無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)在近年來(lái)得到了較快的發(fā)展，很多行業(yè)都能將其合理的應(yīng)用到自身發(fā)展當(dāng)中。相關(guān)管理人員和技術(shù)人員應(yīng)該不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備優(yōu)化，以此來(lái)推動(dòng)無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的快速發(fā)展。

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