王 超

（華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì)，河北 保定 071051）

隨著科技的不斷發(fā)展，一些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。無人機(jī)的應(yīng)用不再僅限于航拍和運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)性一般的工作，在低空攝影測量等技術(shù)要求較高的行業(yè)凸顯了重要作用。無人機(jī)利用現(xiàn)代遙感技術(shù)來進(jìn)行低空攝影測量的手段開始得到普遍的運(yùn)用，人機(jī)低空攝影測量技術(shù)已經(jīng)在業(yè)界得到認(rèn)可，使測繪行業(yè)的現(xiàn)代化及智能化技術(shù)取得了進(jìn)步。由于傳統(tǒng)的地質(zhì)測繪方法受地形和天氣的限制較多，對人員無法達(dá)到的崎嶇地形進(jìn)行測繪時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本和風(fēng)險(xiǎn)都很高，且測量的數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確定也不盡如人意。文章以地質(zhì)測繪保障中無人機(jī)低空攝影測繪技術(shù)的運(yùn)用展開分析，解決技術(shù)運(yùn)用測量準(zhǔn)確性差的問題，提升數(shù)據(jù)測量的可靠性和安全性。無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用受到人們廣泛關(guān)注。

1 優(yōu)化地質(zhì)測繪流程

傳統(tǒng)的無人機(jī)進(jìn)行低空攝影測量方法，一般是通過遙控搭載遙感技術(shù)的無人機(jī)進(jìn)入測量區(qū)域的上空進(jìn)行拍攝，獲得數(shù)據(jù)和圖片之后傳輸?shù)降孛孢M(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后得出分析報(bào)告。具體操作流程大致為：地面控制→任務(wù)確定→起飛→數(shù)據(jù)獲取→GPSIMU數(shù)據(jù)獲取→下降數(shù)據(jù)傳輸→數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。由此流程可以看出，分析的數(shù)據(jù)一般由無人機(jī)在拍攝完成降落后，通過系統(tǒng)傳輸?shù)玫降?。由于整個(gè)拍攝測量的過程較長，在等待無人機(jī)降落夠再進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，耗時(shí)多，過程慢，已經(jīng)無法滿足地質(zhì)測繪保障應(yīng)激的需求[1]。采用航攝影像、POS數(shù)據(jù)和航攝相機(jī)參數(shù)這三者的數(shù)據(jù)先進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，與地面實(shí)時(shí)融合與空三加密是保障無人機(jī)傳輸穩(wěn)定的重要手段，具體流程如圖1所示。

圖1 地質(zhì)測繪流程

數(shù)據(jù)預(yù)處理的部分能夠完成不同來源數(shù)據(jù)的拼接，分析應(yīng)用范圍，對于無人機(jī)在工作過程中人為造成的畸形旋轉(zhuǎn)得到的投影能夠進(jìn)行矯正，并且無人機(jī)并不像衛(wèi)星光學(xué)搖桿、航空攝影一樣會受天氣或云層的影響，低空飛行的無人機(jī)分辨率較高，在經(jīng)過空三加密后會產(chǎn)生一定的測量偏差[2]，通過速算、平差建立三維數(shù)字模型，加密成果輸出對三維模型進(jìn)行解算得數(shù)字線劃圖。（DLG）。

2 建立精確的三維數(shù)字模型

三維數(shù)字模型作為基礎(chǔ)測繪技術(shù)之一，能夠?qū)⑽覀兯枰臏y繪目標(biāo)區(qū)域全部數(shù)據(jù)進(jìn)行相對立體的呈現(xiàn)[3]，呈現(xiàn)狀態(tài)近似于人類基礎(chǔ)視角，模擬出待測繪區(qū)域的真實(shí)地貌，保證了測繪工作的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，使得到的數(shù)字線劃圖(DLG)與事實(shí)情況相符。傳統(tǒng)的地質(zhì)測繪中所采用的航空拍攝和地面攝影技術(shù)，由于技術(shù)的不完善，在拍攝過程中會出現(xiàn)部分地區(qū)的遺漏，而這些遺漏的部分有時(shí)候會給測繪工作帶來不必要的紕漏。為了避免在測繪過程中出現(xiàn)測繪遺漏，采用無人機(jī)低空攝影測量，并利用測量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來建立三維數(shù)字模型，力求全面掌握待測區(qū)域的地質(zhì)情況。該技術(shù)簡單易操作，技術(shù)門檻低，不僅解決了技術(shù)人員相關(guān)工作開展效率低下的問題，同時(shí)對地質(zhì)測繪保障做了良好的技術(shù)鋪墊。通過無人機(jī)低空攝影測量來對待測區(qū)域進(jìn)行地形地貌的拍攝探測，在對得到的影像開展數(shù)字線劃圖和正射影像DOM處理之后，進(jìn)行三維數(shù)字建模。由于低空拍攝距離近，得到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，用其建立的三維數(shù)字模型分辨率更高，保證地質(zhì)測繪的保障工作順利進(jìn)行。

3 影像數(shù)據(jù)清晰處理

傳統(tǒng)直升機(jī)測量成像及遙感衛(wèi)星測量成像都有一些弊端。利用直升機(jī)測量成像，直升機(jī)上需要配備很多的設(shè)備操作人員，直升機(jī)搭載過重時(shí)對飛行穩(wěn)定性有一定的影響，導(dǎo)致直升機(jī)會產(chǎn)生過度震動，影響數(shù)據(jù)出現(xiàn)傾斜或偏移[4]，在后續(xù)工作中需要對其進(jìn)行校正，增加工作量。用遙感衛(wèi)星測量進(jìn)行地質(zhì)測繪，實(shí)際距離較遠(yuǎn)，衛(wèi)星的可控性差，需要較高的操作技術(shù)，稍有偏差測量誤差就會很大，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性達(dá)不到要求，這是無法控制的。無人機(jī)低空攝影測量的優(yōu)勢在于能夠與所需測量的地質(zhì)區(qū)域保持相對較近的距離，不會出現(xiàn)嚴(yán)重的載體震動，影像數(shù)據(jù)的清晰度更高，可有效為后期影像數(shù)據(jù)的分析與研究提供資料。

傳統(tǒng)地質(zhì)測繪在圖像處理這方面的工作難度較大，因其流程繁瑣，技術(shù)高端不易操作，能夠掌握尖端處理技術(shù)的人員非常稀少[5]。處理無人機(jī)得到的影像數(shù)據(jù)則主要運(yùn)用無人機(jī)與其搭載的攝像設(shè)備相互配合，通過飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，在攝影測量的過程中同步解析數(shù)據(jù)，這種處理方式的兼容性更高，技術(shù)操作簡單。

4 結(jié)語

本文利用無人機(jī)低空攝影測量保障了地質(zhì)測繪的準(zhǔn)確性和便捷性，降低了無人居住的崎嶇地形下的相關(guān)測量難度。不斷的完善無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)，通過優(yōu)化地質(zhì)測繪流程，運(yùn)用多種設(shè)備的聯(lián)動機(jī)制，使測量準(zhǔn)確性及安全性不斷提升，建立精確的三維數(shù)字模型，影像數(shù)據(jù)的分辨率和精度都能夠達(dá)到要求，最后對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰處理，從而提升無人機(jī)低空設(shè)備測量的準(zhǔn)確性。