測繪工程中無人機攝影測量技術(shù)應(yīng)用分析

趙林 朱德奎 顧稽毓

中檢集團公信安全科技有限公司 山東 棗莊 277100

引言

當今社會測繪技術(shù)在不斷發(fā)展，這樣一來，大大促進了我國工程建筑事業(yè)的快速發(fā)展。無人機測繪及影像處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得測繪工程的精準度大大提高。現(xiàn)如今是信息化智能化時代，測繪工程逐漸走向了自動化和網(wǎng)絡(luò)化，這樣使得測繪工程的工作效率和工作質(zhì)量大大提升。這樣不僅可以提高測繪工程的工作效率，而且還可以有效地對測繪工程進行創(chuàng)新發(fā)展。因此，相關(guān)企業(yè)必須要加大對無人機測繪及影像處理的研究與應(yīng)用，國家政策上也要制定一些相關(guān)的規(guī)范，確保無人機測繪及影像處理技術(shù)能夠更有效地應(yīng)用到測繪工程中，提高測繪工程的工作效率。

1 在測繪工程中應(yīng)用無人機影像處理技術(shù)的優(yōu)勢

無人機測量技術(shù)是指在無人機上安裝和搭載多個傳感器，從多角度對區(qū)域進行拍攝和測量。無人機傾斜測量技術(shù)被應(yīng)用到很多領(lǐng)域中，它通過多角度、高分辨率的影像技術(shù)信息，建立完善的三維數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對整個城市山區(qū)的測繪工作[1]。同時，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，該技術(shù)能夠加強整個測量圖形的效果，有效地減輕了工作人員的壓力。為了保證駕駛?cè)藛T的生命安全，傳統(tǒng)的載人飛行器測量技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制，在一些特殊的地形中根本無法作業(yè)。然而，無人機航測技術(shù)可以實現(xiàn)無人駕駛，工作人員只需通過計算機對設(shè)備進行遠程的操控，可以完成一些復(fù)雜的地區(qū)的測繪工作。另外，在一些特殊的情況下，例如出現(xiàn)云層較厚的情況，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面就會受到一定的限制，測量精準度不夠。而無人機航測技術(shù)應(yīng)用可以免受云層和氣候條件的限制，保證測繪的精準度。

1.1 圖像更加高清

在進行地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等方面的測繪工作時，工作人員可借助無人機的遙感觀測技術(shù)進行數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并在高空中利用高清攝像系統(tǒng)對監(jiān)測對象進行航拍。工作人員通過對攝像軟件系統(tǒng)進行控制，調(diào)整無人機攝像的精準度，用以適應(yīng)不同地理條件下的工程測繪工作，滿足建設(shè)項目對高清攝像、實時定位、實時監(jiān)控等工作內(nèi)容的要求。

1.2 操作簡單，應(yīng)用方便

根據(jù)調(diào)查顯示，許多大型測繪工程的發(fā)展，都離不開無人機測繪及影像處理技術(shù)。無人機測繪及影像處理技術(shù)為建筑工程帶來了非常大的效益。并且這項技術(shù)操作簡單，在應(yīng)用時非常方便。我們可以對這些地理信息進行有效的采納，然后快速地進行圖像繪制，這樣一來，通過計算機技術(shù)以及地理信息技術(shù)可以更高效率、更快、更準的將圖像繪制出來；利用地理信息技術(shù)可以有效地保證測繪工程的精準度，在較為繁重的工作中無人機測繪及影像處理技術(shù)手段，有效提高工作效率，減少工作任務(wù)。無人機測繪及影像處理技術(shù)作為大型工程中一項不可缺少的技術(shù)，我們必須有效地利用它并且積極進行發(fā)展創(chuàng)新。在實際應(yīng)用中，我們也可以對具體的建筑影像進行掃描，然后通過一系列的處理，將它繪制成圖像。再者，我們還可以通過利用先進的通信技術(shù)，對工程的進展情況以及工程的實施效果進行全方位監(jiān)控。這在很大程度上保證了測繪工程的健康和安全發(fā)展。而對于精確度不高的大概勘察與作業(yè)，所需要的工作時間更短。這也從側(cè)面印證了使用無人機測繪及影像處理技術(shù)建立控制網(wǎng)，可以大大提高作業(yè)效率。無人機測繪及影像處理技術(shù)是接收機所接收的衛(wèi)星等其他數(shù)據(jù)，可以確定方程式計算出位置信息數(shù)據(jù)，大大減少測量工作的經(jīng)費，同時也是更加靈活，也可省去經(jīng)典測量中過渡點的測量工作，所以應(yīng)用起來非常的方便實用。

1.3 測量時間短、效率高

無人機測繪及影像處理技術(shù)可以應(yīng)用于測繪工程的其中一個原因就是無人機測繪及影像處理技術(shù)具有測量時間短，效率高的特點。工程測繪是土木工程中的一項巨大的工程，它的穩(wěn)定運行離不開無人機測繪及影像處理技術(shù)為測繪工程帶來的巨大的便利，給測繪工作帶來了非常好的發(fā)展。利用無人機測繪及影像處理技術(shù)，人們可以在野外進行測量時快速打破傳統(tǒng)測繪的弊端，快速實現(xiàn)厘米級的定位系統(tǒng)，大大改善了傳統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)測繪技術(shù)。由此可見無人機測繪及影像處理技術(shù)的時效性比傳統(tǒng)的測繪方式時效性更強。有些工程要使用地形非常復(fù)雜，無人機測繪及影像處理技術(shù)對于工程數(shù)據(jù)分析，地形的測量以及地形分析有著非常重要的作用。它可以有效地控制這些測量數(shù)據(jù)。由此可見無人機測繪及影像處理技術(shù)對于野外工作的重要性，它大大提高了野外工作的工作效率，以及工作質(zhì)量。在地基建立較難，面積較大的工程中也有很好的應(yīng)用。例如在城市給排水工程中的應(yīng)用無人機測繪及影像處理技術(shù)，如果我們想要更方便、更快捷、更精準地了解地下管道的數(shù)量以及地下管道的情況，我們就必須要采用無人機測繪及影像處理技術(shù)去處理，如果應(yīng)用平常的處理技術(shù)去處理地下管道是非常困難的。采用無人機測繪及影像處理技術(shù)，我們就可以更加快捷、更加準確地解決城市的排水管道，更加清晰的了解地下管道問題，這樣一來處理問題也會更加的方便更加的快捷，這將給城市帶來非常大的社會效益。

2 無人機攝影測量技術(shù)在實際測繪工程中的應(yīng)用

2.1 像控點布設(shè)

使用無人機進行測量時，需要對像控點進行合理地布置。只有經(jīng)過科學(xué)的計算，保證布置點的合理性，才能確保后續(xù)測量工作的全面實施，最終得到準確的測量數(shù)據(jù)和清晰的影像[2]。因此，像控點的布設(shè)是保證后續(xù)工作進行的關(guān)鍵。另外，要注重布設(shè)的像控點位置。要布設(shè)在航線附近區(qū)域，選擇地勢起伏較小的平緩地區(qū)。如果地勢復(fù)雜傾斜角度比較大，就會影響到像控點的布置效果。像控點的布設(shè)主要是為了輔助拍攝關(guān)鍵的部位，準確地確定數(shù)據(jù)和圖像。所以，在布設(shè)的過程中，要接近重要位置。只有做到這幾方面，才可以確保無人機攝影工作的順利進行。

2.2 航線設(shè)計

在無人機測量技術(shù)應(yīng)用時，航線的設(shè)計也是整個測量工作中的重點。無人機不能隨意飛行，必須根據(jù)實際情況，經(jīng)過精準的計算，選擇合理的航線。在航線選擇時，要結(jié)合測量的項目目標以及測量重點要求，對飛行航線進行規(guī)劃。設(shè)計航線的時候，要選擇最快、最清晰、最準確的拍攝路線，同時，還要規(guī)避一些山洞、瀑布等不良的地形，減少對無人機的傷害。在設(shè)計航線的時候，還需要控制無人機的高度，選擇合適的拍攝角度，這樣才能夠確保清晰準確的拍攝效果。另外，航線的節(jié)點設(shè)置必須以整個航線為中心，呈網(wǎng)狀進行合理的分布。只有選擇科學(xué)合理的航線，才能夠確保無人機操作更加有序地進行。

2.3 三角測量

在測繪工作前，需要明確測繪工作的具體要求和目標范圍。對目標區(qū)域信息的采集，可以加強對現(xiàn)場環(huán)境的勘察以及測量設(shè)備的合理應(yīng)用。在無人機的飛行航線設(shè)計規(guī)劃后，可以進行空中三角測量。應(yīng)用空中三角測量技術(shù)，需要做到以下幾點：首先，要使用空中加密測量技術(shù)。這一技術(shù)能夠?qū)μ囟y量區(qū)域內(nèi)的空間地理位置進行加密設(shè)計，然后采取合理的管理措施，保證設(shè)立的專一性。在這一過程中，要設(shè)置具體的加密距離，保證對特殊區(qū)域的處理，避免高度偏差問題的發(fā)生，影響到整體的測量結(jié)果。在一些平坦的地區(qū)，也要做好空中三角加密，用添加數(shù)量控制的方法，對邊緣位置進行合理地規(guī)劃。其次，利用這一技術(shù)，還可以完成加密點的處理，結(jié)合完成前期準備工作，保證整個測量工作中在遇到問題時，能得到及時處理。結(jié)合實際的像素數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)調(diào)整，為后期數(shù)據(jù)的準確性分析奠定良好的基礎(chǔ)。

2.4 無人機補測操作

無人機地形測繪中，可以采取補測的方法，滿足多個測點的使用要求。在確定了實際的測量區(qū)域范圍后，利用多項技術(shù)的結(jié)合，進行內(nèi)部數(shù)據(jù)的調(diào)整，實現(xiàn)整個測量的科學(xué)布局。針對無法得出參數(shù)的測量盲區(qū)，結(jié)合無人機測量技術(shù)，能夠?qū)@一區(qū)域進行準確的判斷，避免出現(xiàn)紕漏和誤差的問題發(fā)生，保證了整個測繪的質(zhì)量，同時也節(jié)約了大量的人力資源。

3 在測繪工程中應(yīng)用無人機影像處理技術(shù)的具體策略

3.1 應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，提高平面點測繪精度

無人機拍攝技術(shù)與傳統(tǒng)的拍攝技術(shù)不同，無人機設(shè)備在飛行過程中所得到的影響大多處于不規(guī)則的排列狀態(tài)，在旋偏角、俯仰角等角度的選取都比平時的攝影角度更大一些。同時，受到航向的影響，所拍攝的影像重疊度較大，但模型卻比較小。在此問題的影響下，空三角測量數(shù)據(jù)的結(jié)果會出現(xiàn)誤差，空三自動轉(zhuǎn)點的成功率會降低，相關(guān)技術(shù)工作人員的工作內(nèi)容會大幅提升。由于拍攝影響的模型比較小，在測繪工作中需要技術(shù)人員經(jīng)常切換模型，導(dǎo)致技術(shù)人員的工作效率降低。因此，相關(guān)技術(shù)人員要在測繪工作過程中加強人工干預(yù)，重視對相關(guān)軟件的解算工作，降低測區(qū)分區(qū)，以實現(xiàn)測繪圖像精度和準度符合行業(yè)內(nèi)部技術(shù)規(guī)范的目標。此外，在大氣氣流、相幅的影響下，測圖接邊工作會受到干擾，立體像會將高程誤差體現(xiàn)出來。因此，相關(guān)技術(shù)人員要加強對高程精度的把控，嚴防模型之間高程誤差的產(chǎn)生。

3.2 應(yīng)用空三加密技術(shù)，實現(xiàn)室內(nèi)控制點加密

空三加密技術(shù)是在無人機影像技術(shù)中最為重要的一項技術(shù)內(nèi)容，對工作人員的操作技術(shù)要求比較高，這一環(huán)節(jié)工作的質(zhì)量高低對于接下來的工作準確度有著很大的影響[3]。運用空三加密技術(shù)是為了實現(xiàn)室內(nèi)控制點加密，計算出加密坐標的具體平面位置，一般是在野外控制坐標的支持下空中進行三角測量工作。目前，解析空三加密技術(shù)、模擬空三加密技術(shù)在測繪工作中比較常見?？杖用芗夹g(shù)的運用流程較為復(fù)雜，可簡單分為空三數(shù)據(jù)預(yù)處理、初始構(gòu)網(wǎng)、對連接點進行精確匹配、去除漏匹配點、增加連接點數(shù)、控制網(wǎng)平差等環(huán)節(jié)。空三加密技術(shù)不會受到被測量地點區(qū)域大小的限制，能夠完成區(qū)域內(nèi)部精度均勻的測量工作，控制野外測量工作的成本，大幅提升工作效率。

3.3 應(yīng)用畸形改正技術(shù)，提高圖像的真實性

與普通的影像處理技術(shù)不同的是，在進行無人機測繪過程中，工作人員較多使用的是非量測相機，而用大比例尺進行測量時，工作人員使用的都是常見的單反相機，一般與定焦鏡頭搭配使用，因此時長有拍攝畸形的現(xiàn)象發(fā)生。在進行剖面數(shù)據(jù)的提取時，某些地震資料會有多路編輯、重新取樣、重新排列的現(xiàn)象發(fā)生，這時技術(shù)工作人員要進行修正工作，在完成修正后獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。無人機影像技術(shù)很大程度上受到衛(wèi)星遙感和航空遙感技術(shù)的影響，在具體的測繪工作過程中能夠進行無人遙控的低空飛行，可以從多個角度獲取高質(zhì)量的圖像，保障獲取圖像的分辨率和圖像的真實性。

4 結(jié)束語

綜上所述，無人機測繪是測繪工程不可缺少的一項重要技術(shù)，它也是衡量社會水平的一項重要指標，更是測繪工程發(fā)展的必然趨勢。所以我們要積極應(yīng)用無人機測繪及遙感技術(shù)，并且不斷發(fā)展改革創(chuàng)新，讓測繪工程發(fā)展更有意義。