覃東匯

【摘要】低空無人機測繪技術(shù)作為現(xiàn)代工程的重要分支，支撐著測繪業(yè)的科學(xué)發(fā)展。同時，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用，對測量和制圖提出了更高的要求。本文論述了低空無人機測量和制圖技術(shù)的要點和優(yōu)勢以及在實踐中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】遙感測繪;方法;措施

Abstract： as an important branch of modern engineering， low altitude UAV surveying and mapping technology supports the scientific development of Surveying and mapping industry. At the same time， the development of science and technology and the application of high and new technology put forward higher requirements for surveying and mapping. This paper discusses the key points and advantages of Surveying and mapping technology of low altitude UAV and its specific application in practice.

Keywords： remote sensing surveying and mapping， methods， measures? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.119

1、低空無人機遙感測繪優(yōu)勢

1.1數(shù)據(jù)處理能力強

傳統(tǒng)的測繪使用手動輸入數(shù)據(jù)。下道工序使用統(tǒng)計工具進行數(shù)據(jù)分析，也需要進行數(shù)據(jù)錄入工作，造成一定程度的誤差，消耗大量人力。利用低空無人機遙感進行測繪，使數(shù)據(jù)處理更加方便。例如，使用快速拼接功能完成拼接，以獲得完整的區(qū)域圖。構(gòu)圖完成后，在GCP/MTP項目中選擇影像控制點數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)中選擇X、Y、Z，包含每個控制點的航拍圖，附著點完成，數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸軟件的處理，解碼所有加密點的坐標(biāo)和方向元素。同時還能簡化傳輸過程，并可與信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)結(jié)合，擴大了信息產(chǎn)業(yè)測繪工作。

1.2工作效率高

測繪技術(shù)是將地物更準(zhǔn)確地數(shù)字化，以應(yīng)用于建設(shè)管理各方面。測繪所需的數(shù)據(jù)量都比較大，因此是更高效經(jīng)濟的制圖方式。在當(dāng)前的測繪行業(yè)，遙感測繪已成為主要的方法。在遙感測繪中，人工測繪與天氣、儀器和測量員有一定程度的關(guān)系。人工測繪會因天氣和測量誤差影響工作，測量中的工具方法影響數(shù)據(jù)的整體可用性。利用無人機遙感測繪將使數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芑?，工作靈活緊湊，同時測量像素分辨率高，為測繪節(jié)約更多的物力和財力。

1.3高精度和全數(shù)據(jù)功能優(yōu)勢

無人機遙感測繪圖像基于RGB波段，分辨率極高。在各個環(huán)節(jié)應(yīng)用中，對遙感測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。在應(yīng)急保障中，需要無人技術(shù)搜救和援助。應(yīng)用要求更加嚴(yán)格，需要確保使用精度更高，測繪技術(shù)傳輸信息更強，對環(huán)境的判斷將更加準(zhǔn)確。無人機遙感測繪的最大特點是其高操作精度和全數(shù)據(jù)。與人工測繪技術(shù)相比，數(shù)據(jù)采集簡單，對不同尺度的數(shù)據(jù)進行采集，并有效的生成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)特征比較完整，體現(xiàn)了在高精度方面具有一定的優(yōu)勢。使數(shù)據(jù)特征更加完整，精度更加準(zhǔn)確。在遙感測繪應(yīng)用中，需要不斷拓展遙感技術(shù)思維，促進與其他技術(shù)的合作。

2、低空無人機遙感測繪技術(shù)應(yīng)用方法

2.1合理選擇無人機設(shè)備

推廣小型無人機測繪需要合理選擇無人機設(shè)備，發(fā)揮無人機測繪的主要優(yōu)勢。與衛(wèi)星遙感及其設(shè)備相比，無人機測繪具有經(jīng)濟優(yōu)勢，靈活性大等特點;也因用于低空飛行無人機的相對較小且復(fù)雜，設(shè)備的重量也較輕等原因，在露天進行時 ，受到風(fēng)向和雨水等因素的影響較大。在露天進行時，會受到風(fēng)向和雨水等因素的影響。無人機型號繁多，不同無人機的設(shè)計對應(yīng)不同的環(huán)境，因此根據(jù)具體環(huán)境選擇無人機。在實際測繪研究中，根據(jù)現(xiàn)場測繪調(diào)查，選擇合理的無人機作業(yè)方法，做好無人機分辨率的設(shè)計和調(diào)整因素，選擇合適的無人機。促進無人機遙感和測繪技術(shù)的發(fā)展，減少無人機運行中的設(shè)備干擾和數(shù)據(jù)錯誤，減少不必要的經(jīng)濟損失。

2.2合理規(guī)劃無人機的運行

在對低空無人機進行測繪前，建立合理的規(guī)劃作業(yè)范圍和方法，以便準(zhǔn)確地執(zhí)行測量和制圖任務(wù)。隨著科學(xué)的發(fā)展，越多的地區(qū)具有更高的數(shù)字化程度，3D數(shù)字模型也越來越普遍。在規(guī)模上，數(shù)據(jù)對地表基礎(chǔ)設(shè)施和一般情況有基本的概念，基于測繪數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和測量。因此，在此基礎(chǔ)上組織比對任務(wù)，在開展工作前，對主要情況有大致的了解。無人機遙感控制人員需要遵循技術(shù)操作流程規(guī)范，在操作遙感測繪中，人工操作在數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制和采集地點選擇等更具主觀性。因此，低空無人機遙感測繪操作的程序要被合理規(guī)劃。

2.3無人機測繪數(shù)據(jù)處理

在目前的低空無人機遙感測繪開發(fā)中，無人機接收到的圖像數(shù)據(jù)無法直接處理生成。測繪技術(shù)和數(shù)據(jù)處理是重要內(nèi)容，遙感測繪圖像雖然分辨率高，但由于無人機不斷運動，所拍攝圖像不是固定的拍攝方向和角度，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。在日常處理數(shù)據(jù)時，使用PixelGrid系統(tǒng)和DPGrid系統(tǒng)，實現(xiàn)對圖像數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進行復(fù)雜化處理。PixelGrid數(shù)據(jù)處理用于對各種航拍照片進行處理，該軟件基于RFM影像模型的遙感控制受限的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、多匹配功能的高精度自動匹配數(shù)字模型，以及新一代遙感軟件。使用計算機多核處理航拍照片、空中加密、自動化編輯相結(jié)合，可進行數(shù)字的分析，完善拍攝和測繪內(nèi)容。

3、低空無人機遙感測繪控制措施

為了利用低空無人機遙感測繪技術(shù)，需要在使用中了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并進行技術(shù)質(zhì)量控制研究。

3.1路線規(guī)劃的質(zhì)量控制

傳感器測繪系統(tǒng)主要由全數(shù)字測量、空中三角測量、遙感信息處理和照片處理系統(tǒng)組成。使用低地?zé)o人機時，首先規(guī)劃路線，以確保測量和制圖的順利進行。在路線規(guī)劃中，根據(jù)測繪任務(wù)中的目標(biāo)位置和要求，規(guī)劃出最佳路線，分析影響實際測繪精度的影響因素，例如航飛質(zhì)量、影像質(zhì)量、外業(yè)像控點的分布。在規(guī)劃航線時，確定無人機的航線，確定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是否存在威脅安全的水源和沼澤等。需要合理分配區(qū)域，將高度控制在無人機高度的15%以內(nèi)。選擇照片的基準(zhǔn)平面來評估是否合理，減少拍攝和映射錯誤，提高遙感測繪圖像精度。

3.2航攝質(zhì)量控制

在進行測繪過程中，需要必要的檢查航拍質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)航攝存在的問題并分析原因，以及調(diào)整飛行路徑或角度，確保航拍質(zhì)量滿足任務(wù)要求。在檢查航拍質(zhì)量時，重點關(guān)注無人機的飛行質(zhì)量和圖像。如果航拍不符合標(biāo)準(zhǔn)，必須重新規(guī)劃區(qū)域。否則會因誤差導(dǎo)致局部航拍出現(xiàn)問題，影響整個測繪任務(wù)的質(zhì)量水平。影響航拍質(zhì)量的主要是無人機的航程、角度和照片的重疊程度。在進行檢查和調(diào)整時，判斷指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對于航拍圖像數(shù)據(jù)模糊和錯誤等，應(yīng)重新分配。只有確保無人機圖像分辨率、銳度和層次符合要求，才能保證質(zhì)量，在分析和應(yīng)用中避免噪聲。質(zhì)量控制也是測繪質(zhì)量控制的重要工作。

3.3圖像控制點控制

無人機遙感測繪在工程中應(yīng)用廣泛，由于制圖區(qū)域分布不均，需要結(jié)合區(qū)域特點，組織光控網(wǎng)絡(luò)，確保距離在性能范圍內(nèi)。影像控制點是影響控制測量精度的主要因素，對影像控制點進行控制?？刂凭W(wǎng)絡(luò)的布局，合理選擇圖像控制點，進行數(shù)據(jù)控制。在網(wǎng)絡(luò)部署中，通過執(zhí)行檢查控制網(wǎng)絡(luò)布局，確保影像控制點都能覆蓋區(qū)域，并與制圖地形高度兼容。考慮分布密度，是否應(yīng)該在路徑添加圖像檢查點。對焦調(diào)整控制控制點位置與側(cè)邊中心線的距離，圖像控制點需要選擇一個地標(biāo)，以確保清晰并與標(biāo)記位置相匹配。

3.4模型質(zhì)量控制

建立模型是機遙感測繪的關(guān)鍵，在模型的構(gòu)建中，填寫圖像列表和減點排列，以及調(diào)整。創(chuàng)建模型后將其與實際測量和圖像匹配，并創(chuàng)建對極圖像。模型的創(chuàng)建和計算也會對測繪精度產(chǎn)生較大的影響。與數(shù)字技術(shù)融合中，大部分計算由系統(tǒng)自動執(zhí)行。充分熟悉軟件流程，合理改進各項參數(shù)。對繪圖最終質(zhì)量和準(zhǔn)確有直接影響。按照業(yè)務(wù)規(guī)范使用模型，做好質(zhì)量控制工作。決定地形要素的選擇是否經(jīng)過驗證，保證地形要素坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，做到準(zhǔn)確的檢查相鄰模型的三維邊緣。確保地理信息的準(zhǔn)確性，有效提高測量和制圖質(zhì)量。

3.5完善遙感測繪信息化應(yīng)用

無人機在應(yīng)用中具有敏捷性和數(shù)據(jù)處理的簡易性的優(yōu)勢，并且可視化數(shù)據(jù)更清晰，經(jīng)濟性更好。但是無人機測繪遙感仍然依賴天氣、風(fēng)向和處理，以及拍攝角度不穩(wěn)定也是無人機遙感測繪精度不準(zhǔn)的制約因素。因此，為了發(fā)展和推廣測繪技術(shù)，需要不斷提高遙感測繪信息化進步和發(fā)展應(yīng)用，需要對無人機測繪技術(shù)進行改革和創(chuàng)新。全球定位系統(tǒng)應(yīng)全方位加強測量與各種信息開發(fā)工具的聯(lián)系，推動無人機遙感測繪研究和發(fā)展，完善制圖過程，對相關(guān)圖像和數(shù)字進行處理，對其進行數(shù)字化分析，改進研究和制圖工作，并確保遙感測繪在實踐過程中的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。使測繪建模工作更加準(zhǔn)確，促進信息測繪工程的發(fā)展。

結(jié)束語：

綜上所述，測繪行業(yè)在不斷發(fā)展，從手工測繪向信息化測繪，利用信息學(xué)技術(shù)創(chuàng)新測繪方法，不斷拓展測繪數(shù)據(jù)處理。低空無人機遙感測繪高空作業(yè)具有精度高和數(shù)據(jù)處理能力強等優(yōu)勢。合理選擇無人機應(yīng)用設(shè)備的角度，研究測量和測繪方案。創(chuàng)新數(shù)據(jù)處理方式，解決測量角度復(fù)雜數(shù)據(jù)處理問題，推動測繪技術(shù)遙感信息化，為數(shù)字化業(yè)務(wù)進步做出貢獻。

參考文獻：

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