楊光

摘 要：伴隨著科技的巨大進(jìn)步，無(wú)人機(jī)在測(cè)繪方面被廣泛地使用，選擇無(wú)人機(jī)來(lái)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)測(cè)繪等任務(wù)，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)非常便捷而且還不受地形的限制所以讓測(cè)繪行業(yè)得到了非常大的進(jìn)步。運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪的成本投入非常少，使用的約束條件也沒(méi)有多少，因此這種技術(shù)才能夠得到大范圍的普及。而目前，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)就被大規(guī)模地運(yùn)用于測(cè)繪行業(yè)，這不僅大幅度減少了測(cè)繪過(guò)程中需要人工操作的工作量，也是測(cè)繪行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中一個(gè)非常大的進(jìn)步。所以，本文對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了眾多的研究，因而對(duì)測(cè)繪行業(yè)今后的發(fā)展進(jìn)步都有著十分重要的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);影像處理技術(shù);測(cè)繪工程;應(yīng)用

1在測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的概述

測(cè)繪工程工作是指對(duì)某一區(qū)域、空間進(jìn)行測(cè)量工作，并結(jié)合測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制該區(qū)域的地形圖。測(cè)繪工程工作能夠?yàn)轫?xiàng)目工程建設(shè)提供測(cè)繪數(shù)據(jù)、圖像和施工的具體信息，一般在項(xiàng)目工程建設(shè)之前完成。無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)一般是指遙感影像技術(shù)，較多見(jiàn)于工程測(cè)繪工作當(dāng)中[1]。無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)并不需要過(guò)高的資本投入，且具有操作靈活的優(yōu)勢(shì)，極大程度地滿足工程建設(shè)對(duì)于一些危險(xiǎn)地區(qū)、復(fù)雜地區(qū)的地質(zhì)地貌、水文地質(zhì)的勘察工作需求。無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的功能比較多，操作人員可根據(jù)無(wú)人機(jī)的型號(hào)來(lái)挑選適合的攝像機(jī)設(shè)備，在成功搭配之后就能夠?qū)σ獪y(cè)繪的地域進(jìn)行多角度的測(cè)繪。

2 在測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在測(cè)繪工程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有以下三點(diǎn)。第一，圖像更加高清。在進(jìn)行地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等方面的測(cè)繪工作時(shí)，工作人員可借助無(wú)人機(jī)的遙感觀測(cè)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，并在高空中利用高清攝像系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行航拍。工作人員通過(guò)對(duì)攝像軟件系統(tǒng)進(jìn)行控制，調(diào)整無(wú)人機(jī)攝像的精準(zhǔn)度，用以適應(yīng)不同地理?xiàng)l件下的工程測(cè)繪工作，滿足建設(shè)項(xiàng)目對(duì)高清攝像、實(shí)時(shí)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)控等工作內(nèi)容的要求。第二，監(jiān)測(cè)的范圍具有可控性。在比較復(fù)雜的環(huán)境下作業(yè)時(shí)，一般的測(cè)繪技術(shù)并不能夠取得理想的數(shù)據(jù)和圖像。工作人員通過(guò)結(jié)合無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)，運(yùn)用無(wú)人機(jī)的遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)調(diào)整了監(jiān)測(cè)的范圍和規(guī)模，利用三維形式對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行了集中顯示，提高了工程檢測(cè)的準(zhǔn)確度。第三，監(jiān)測(cè)率高。傳統(tǒng)的測(cè)繪工作對(duì)人員的技術(shù)要求較高、工作效率低，在對(duì)于一些復(fù)雜環(huán)境、高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，總會(huì)面臨著難以預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)。將無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)投入到測(cè)繪工程當(dāng)中，能夠讓工作人員在第一時(shí)間掌握項(xiàng)目施工的情況，用數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)并規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保證項(xiàng)目建設(shè)能夠順利進(jìn)行。

3 無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

3.1環(huán)境檢測(cè)

應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)，合理應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，能有效地獲取具體航測(cè)圖像，影響測(cè)量精度。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中合理使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)具有很高的應(yīng)用價(jià)值，利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以更全面地了解環(huán)境污染的實(shí)際情況，更全面地掌握排污污染。該技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì) UAV數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可用于固體污染物監(jiān)測(cè)、濕地監(jiān)測(cè)和海洋監(jiān)測(cè)[4]。

3.2災(zāi)情救援

近幾年我國(guó)地震等自然災(zāi)害頻發(fā)，采用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理方法，可以提高救援效率，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)具有機(jī)動(dòng)性和靈活性，能夠快速獲得災(zāi)害區(qū)的真實(shí)影響。合理應(yīng)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)技術(shù)，可以有效地提高災(zāi)害救援工作的效率，通過(guò)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，為救援人員提供方便。針對(duì)山區(qū)公路邊坡，在測(cè)量中增加了人員測(cè)量的風(fēng)險(xiǎn)，合理運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理方法，有效提高了安全性，為后期公路測(cè)量提供了可靠的參考數(shù)據(jù)信息。一是利用無(wú)人駕駛飛機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)繪，二是利用動(dòng)態(tài)后測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，三是利用 GPS 技術(shù)進(jìn)行精確定位。利用外業(yè)航拍技術(shù)在山區(qū)可對(duì)周邊地形山區(qū)公路進(jìn)行實(shí)景拍攝，并對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效控制和合理處理。

3.3礦山測(cè)繪

首先，要設(shè)計(jì)一條安全的無(wú)人機(jī)航路，就必須使用航空攝影來(lái)采集礦山地形等相關(guān)的數(shù)據(jù)。而且如果要想迎合礦山測(cè)繪的需求，測(cè)繪人員就需要明確無(wú)人機(jī)的飛行高度和相機(jī)的分辨率等飛行參數(shù)。然后，測(cè)繪人員一定要做好地面控制的工作為測(cè)繪的順利進(jìn)行提供保障，就像提前設(shè)置測(cè)繪點(diǎn)，這樣就能方便無(wú)人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作。另外，在初次飛行成功以后，測(cè)繪人員還需要實(shí)時(shí)地查看無(wú)人機(jī)反饋過(guò)來(lái)的飛行信息，如果收集到的數(shù)據(jù)不能夠滿足使用的需求，測(cè)繪人員就需要調(diào)整無(wú)人機(jī)的拍攝角度以及其飛行高度，以獲取更多、更符合要求的測(cè)繪信息。最后，測(cè)繪人員就需要對(duì)收集到的測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與整合，以得到完整的礦山地形全貌、交通狀況、植被覆蓋等信息，為以后要進(jìn)行的礦山開(kāi)采作業(yè)提供科學(xué)的指導(dǎo)意見(jiàn)。

3.4相機(jī)校驗(yàn)

在目前我國(guó)無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)的操作過(guò)程中，最關(guān)鍵的設(shè)備就是非測(cè)量相機(jī)。因?yàn)榉菧y(cè)量相機(jī)的準(zhǔn)確度在很大程度上直接決定了測(cè)繪結(jié)果是否科學(xué)有效，但是由于具體操作都是由人工來(lái)完成的，所以經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生誤差。而產(chǎn)生誤差的重要原因包括了工作人員對(duì)相機(jī)主距不熟悉，因此導(dǎo)致了他們?cè)趯?shí)際操作的過(guò)程中不能依據(jù)影像來(lái)進(jìn)行科學(xué)的判斷，最終就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)處理的效果造成不利的影響;而相機(jī)鏡頭也會(huì)存在畸差，進(jìn)而使測(cè)量點(diǎn)出現(xiàn)結(jié)果誤差，最終使測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性大大降低。

3.5應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，提高平面點(diǎn)測(cè)繪精度

無(wú)人機(jī)拍攝技術(shù)與傳統(tǒng)的拍攝技術(shù)不同，無(wú)人機(jī)設(shè)備在飛行過(guò)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(shí)的攝影角度更大一些。同時(shí)，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(wèn)題的影響下，空三角測(cè)量數(shù)據(jù)的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差，空三自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)的成功率會(huì)降低，相關(guān)技術(shù)工作人員的工作內(nèi)容會(huì)大幅提升。由于拍攝影響的模型比較小，在測(cè)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(cè)繪工作過(guò)程中加強(qiáng)人工干預(yù)，重視對(duì)相關(guān)軟件的解算工作，降低測(cè)區(qū)分區(qū)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪圖像精度和準(zhǔn)度符合行業(yè)內(nèi)部技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)。此外，在大氣氣流、相幅的影響下，測(cè)圖接邊工作會(huì)受到干擾，立體像會(huì)將高程誤差體現(xiàn)出來(lái)。因此，相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)高程精度的把控，嚴(yán)防模型之間高程誤差的產(chǎn)生。

3.6應(yīng)用空三加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制點(diǎn)加密

空三加密技術(shù)是在無(wú)人機(jī)影像技術(shù)中最為重要的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，對(duì)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(duì)于接下來(lái)的工作準(zhǔn)確度有著很大的影響。運(yùn)用空三加密技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)控制點(diǎn)加密，計(jì)算出加密坐標(biāo)的具體平面位置，一般是在野外控制坐標(biāo)的支持下空中進(jìn)行三角測(cè)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(cè)繪工作中比較常見(jiàn)?？杖用芗夹g(shù)的運(yùn)用流程較為復(fù)雜，可簡(jiǎn)單分為空三數(shù)據(jù)預(yù)處理、初始構(gòu)網(wǎng)、對(duì)連接點(diǎn)進(jìn)行精確匹配、去除漏匹配點(diǎn)、增加連接點(diǎn)數(shù)、控制網(wǎng)平差等環(huán)節(jié)?？杖用芗夹g(shù)不會(huì)受到被測(cè)量地點(diǎn)區(qū)域大小的限制，能夠完成區(qū)域內(nèi)部精度均勻的測(cè)量工作，控制野外測(cè)量工作的成本，大幅提升工作效率。

結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合前面寫(xiě)到的內(nèi)容，得知在新時(shí)代的迅猛發(fā)展過(guò)程中，非常多的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與概念都促進(jìn)了測(cè)繪行業(yè)的蓬勃發(fā)展，所以無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是它在數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢(shì)非常大，使用這個(gè)技術(shù)可以有效地收集到一些特殊地形區(qū)域的所有數(shù)據(jù)和信息，它也在很大程度上提高了測(cè)繪工作的總體效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]遲磊.無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用[J].河南建材，2020，{4}（04）：11-12.