周大勇

摘要：近些年，我國的社會經(jīng)濟快速發(fā)展，科學技術(shù)也隨之進步，目前，越來越多的新技術(shù)被應用到人們的生產(chǎn)生活中來。在這些技術(shù)的應用中其中就包括無人機航拍技術(shù)在地質(zhì)工程測量測繪中的應用，隨著這一技術(shù)在地質(zhì)工程測量測繪中的應用，將會大大減少地質(zhì)工程測量測繪工作的難度，并且會提供更為精準的測量測繪結(jié)果。

關(guān)鍵詞：無人機；航拍技術(shù)；地質(zhì)工程；測量測繪；應用

引言

伴隨社會不斷發(fā)展和進步，工程測繪工作成為了人類身邊的一種藝術(shù)。近年我國的不同行業(yè)發(fā)展迅速，展現(xiàn)出良好的趨勢。高科技無人機航拍技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和重視。無人機航拍技術(shù)可以提升工程測繪工作的準確度，幫助工作人員獲取更可靠清晰的數(shù)據(jù)來源，在實際應用中已經(jīng)體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，是未來工程測量工作中必不可少的技術(shù)。

1無人機技術(shù)概述

無人機技術(shù)包括無駕駛?cè)藛T的飛行器技術(shù)、通信技術(shù)、遙感技術(shù)、以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)，是多種現(xiàn)代化技術(shù)手段的結(jié)合運用。該技術(shù)目前被應用在地理信息測繪和測量當中，最大的特點是非常智能、自動化程度高、專業(yè)技術(shù)水準也較高。這項技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應用在工程測量當中，是我國專業(yè)技術(shù)人員研究工作的重點，是日后的遙感技術(shù)發(fā)展重要目標。無人機航拍技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了隨時同步更新、更改實際的勘查信息與地理空間資料，為相關(guān)的企業(yè)單位提供了最科學的資料來源，為環(huán)境保護工作、土地資源利用工作、資源管理工作等帶來了安全的保證?，F(xiàn)代社會不斷發(fā)展進步，傳統(tǒng)的信息技術(shù)已經(jīng)不能符合需求標準，很多的地區(qū)面貌發(fā)生了改變，很多的港口、機場、車站等工程建設都需要更加詳細的數(shù)據(jù)，無人機航拍技術(shù)的應用是順應社會發(fā)展的需求。

2無人機航拍技術(shù)的系統(tǒng)組成

2.1遙感信息采集系統(tǒng)

2.1.1無人機遙感平臺

航測遙感技術(shù)利用無人機裝載航空數(shù)碼相機，并采用IMU（慣性測量）/GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)而進行導航的航空攝影，適于低空飛行的航測遙感技術(shù)是我國在遙感技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型技術(shù)，其優(yōu)勢在于可以快速、精準、高效地獲取地理信息數(shù)據(jù)。無人機遙感測繪系統(tǒng)包括兩大部分，分別是遙感信息采集系統(tǒng)，遙感信息處理系統(tǒng)。

2.1.2飛行控制系統(tǒng)

無人機飛行控制的關(guān)鍵內(nèi)容就是飛行控制系統(tǒng)，其具體的工作內(nèi)容包括對定位系統(tǒng)導航開展科學的利用，進一步達到信號定位，實時的掌握加速度計、陀螺等飛行器平臺的具體工作狀態(tài)變化，通過這種工作流程實現(xiàn)無人機的數(shù)字化監(jiān)控，基礎(chǔ)實現(xiàn)定點信息采集任務。

2.2遙感信息處理系統(tǒng)

對于無人機航拍系統(tǒng)而言，其任務核心就是采集圖像信息，但是初始圖像信息是雜亂無章沒有任何價值的，需要通過一定的方式對圖像進行處理，這就需要到遙感圖像處理，這一塊的主要任務就是對圖像數(shù)據(jù)進行標注，此外就是空中三角測量系統(tǒng)，主要進行三倍加密，構(gòu)建三維立體模型以及生成最終所需要的核線影像。遙感信息處理系統(tǒng)的另一塊就是三維建模系統(tǒng)，主要是構(gòu)建具體影像的數(shù)字模型，通過建模軟件進行分析原始數(shù)據(jù)，得出結(jié)果，從而給出設計方案。

3無人機航拍技術(shù)在工程測量測繪中的應用

在工程測量中應用無人機航空攝影技術(shù)，首先應當劃定測量范圍和區(qū)域，并明確飛機的起飛、降落位置與空間準備，從而確保后續(xù)的測量工作能夠順利開展，并取得清晰準確的測量成果。

3.1規(guī)劃航線與測量范圍

正常情況下，無人機最長飛行時間能夠達到1h，從中除去航空飛行拍攝中飛機的起降時間，需要將整個拍攝過程控制在約50min以內(nèi)，才能夠避免發(fā)生無人機出現(xiàn)能源耗盡問題，從而避免發(fā)生墜機等惡性事故。為了能夠有效控制拍攝時間，可以通過合理設計規(guī)劃航線。另外，為了確保無人機的航空測量工作能夠完整全面，還需要做好對于工程全境測繪區(qū)域的合理規(guī)劃。可以從空中進行俯瞰，根據(jù)實際需要，將測繪區(qū)劃分為兩邊等距的、長條狀的區(qū)域，然后分別在該區(qū)域的四個角上設置標志，依據(jù)飛機實際的飛行時間、航距以及飛行速度，來合理設計整個航拍的具體流程。

3.2布置航拍網(wǎng)點

航拍之前確定航拍區(qū)域后，要進行設點拍攝，從而讓整個拍攝過程顯得比較規(guī)范與合理，在布置拍攝點時要根據(jù)具體的拍攝環(huán)境做出調(diào)整，從而減少周圍環(huán)境的影響，使信息處理系統(tǒng)對傳回的數(shù)據(jù)能夠做到更加精確的分析。

3.3地圖形測繪

根據(jù)實際的要求標準控制好無人機工作中的比例尺寸，相機拍攝的分辨率，重疊率等等。具體的圖片成像后，可以先進行矢量化的處理，在通過實際的比較控制正確性，在此基礎(chǔ)上確定全部的坐標和測繪。

3.4無人機航攝影像數(shù)據(jù)處理

無人機航攝影像數(shù)據(jù)處理的完整流程，如圖1所示。

3.4.1影像比例糾正（CCD畸變系數(shù)β）。不同于影像的坐標，相機坐標測量要求預先針對影像進行畸變差的糾正。而糾正工作的相關(guān)參數(shù)包括主點坐標（I0，J0），對稱畸變的參數(shù)（K1，K2），非對稱畸變的參數(shù)（P1，P2），CCD非正方形比例系數(shù)α以及CCD非正交性畸變系數(shù)β。

3.4.2DEM數(shù)據(jù)匹配（正射影像）。實現(xiàn)DOM的基礎(chǔ)，在于生成測區(qū)地表的DEM模型，該影像處理流程如圖2所示。通過對該模型進行正射投影，即可實現(xiàn)DOM。就當前的技術(shù)而言，許多勘測單位傾向于使用PixelGrid軟件，該軟件能夠自動采集、匹配具有多模型、多重疊特征的DEM柵格數(shù)據(jù)，從而保證測區(qū)上方DEM點位全部切準地面。因此可以以測區(qū)為單位，創(chuàng)建像對正射影像，為整測區(qū)像片生成正射影像。

3.5體積計算的測量應用

無人機航拍技術(shù)本身靈活性高，計算精確，安全可靠，經(jīng)濟節(jié)約，可以大力引用在測繪工作當中，還對應用在資源開發(fā)，農(nóng)林監(jiān)測估產(chǎn)，體積測量當中，于我國的城市建設和管理效率有很重要的作用。工作人員應該建立起系統(tǒng)化的服務體系，解決后續(xù)，技術(shù)培訓等更新問題。無人機航拍技術(shù)的應用可以大幅度減少因為認可度造成的糾紛問題。為體積計算測量工作帶來了極大的方便。

結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)代生產(chǎn)活動中離不開先進技術(shù)的幫助，通過這種技術(shù)不僅僅讓測量測繪變得簡單易行，更重要的是通過這種技術(shù)能夠得到更加精確的結(jié)果，從而在接下來的工作中減少測量數(shù)據(jù)和實際情況之間的差距，這對于測繪工作者來說減少了工作量，卻能夠得到更加可信的結(jié)果，對于社會生產(chǎn)而言，減少了成本投入，得到更加豐厚的生產(chǎn)效益，很明顯無人機航拍技術(shù)對于地質(zhì)工程測量測繪工作而言更簡便、更安全、更高效。

參考文獻

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[2]鄔大鵬，程衛(wèi)平，于盛林.基于幀間差分和運動估計的Camshift目標跟蹤算法[J].光電工程.2010（01）：55-60.

（作者單位：遼寧省核工業(yè)地質(zhì)二四一大隊有限責任公司）