李東

摘要：無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)主要包含無(wú)人駕駛的動(dòng)力、設(shè)想、信息、網(wǎng)絡(luò)、自主控制等諸多技術(shù)，其屬于一種具有較強(qiáng)綜合性的現(xiàn)代化技術(shù)手段。智能化、自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)等方面較高為此技術(shù)顯著特點(diǎn)，目前，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)已經(jīng)在工程測(cè)量測(cè)繪工作當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，也是相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員所開(kāi)展研究工作核心之一。鑒于此，文章對(duì)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在工程測(cè)量測(cè)繪中的具體應(yīng)用及精度提升策略進(jìn)行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航拍;工程測(cè)量;精度控制

分類(lèi)號(hào)：TU50

一、無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用屬于一項(xiàng)新興技術(shù)，這一技術(shù)在復(fù)雜工程環(huán)境當(dāng)中也具有更高靈活性與適應(yīng)性，能夠在完成航拍任務(wù)的同時(shí)，對(duì)以往尚未勘察的新區(qū)域加以深層次探索。另外，由于無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)所使用設(shè)備體積較小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)相關(guān)工作人員使用遙控器控制，便能令其完成自主飛行拍攝，工作流程相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)飛機(jī)搭載攝像機(jī)拍攝方式相比較，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)自身優(yōu)勢(shì)更為顯著。傳統(tǒng)大飛機(jī)航拍方式在起飛前需向相關(guān)部門(mén)提前報(bào)備，在航空批文批準(zhǔn)過(guò)程中整體過(guò)程較為繁雜，并且也會(huì)耗費(fèi)更多時(shí)間。而無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)能夠在1000m以下高度飛行，故而其起飛前僅需向當(dāng)?shù)嘏沙鏊鷾?zhǔn)報(bào)備。除此之外，傳統(tǒng)航拍方式極易受到自然環(huán)境因素影響，對(duì)于天氣條件有著較高要求，而無(wú)人機(jī)對(duì)于自然環(huán)境因素要求比較靈活，并且可以在立地較低的高度范圍內(nèi)自行控制，因此其能夠獲得更高分辨率的資料信息。

二、無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)在工程測(cè)量測(cè)繪中的應(yīng)用

1.航線(xiàn)規(guī)劃和范圍確定

在一般情況下，無(wú)人機(jī)飛行器的飛行時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)一小時(shí)，去除飛行器起飛和降落的時(shí)間，需要將斷示器實(shí)際飛行時(shí)間控制在50分鐘內(nèi)，避免因?yàn)轱w行器能源耗盡而出現(xiàn)墜機(jī)情況，為能夠有效控制飛行器匕行時(shí)間，首先需要進(jìn)行航線(xiàn)規(guī)劃工作，并對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)量測(cè)繪工作范圍進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而確保航空測(cè)最測(cè)繪工作的全而、完整。

2.構(gòu)建測(cè)量區(qū)域控制網(wǎng)

通過(guò)構(gòu)建區(qū)域控制網(wǎng)能夠?qū)y(cè)景測(cè)繪工作加以精細(xì)化，根據(jù)實(shí)際地測(cè)量面積構(gòu)建相應(yīng)范圍的控制網(wǎng)，并且在控制網(wǎng)范圍內(nèi)設(shè)定GPS基準(zhǔn)點(diǎn)，從而構(gòu)建三維坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)方式將區(qū)域內(nèi)各個(gè)點(diǎn)方位信息加以表述，有助于后期對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。另外需要注意的是，在此過(guò)程中需要確保路線(xiàn)計(jì)算和坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確性，避免因?yàn)樵O(shè)置錯(cuò)一誤問(wèn)題而影響測(cè)量測(cè)繪上作整體進(jìn)度。

3.數(shù)據(jù)處理

無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)具有準(zhǔn)確性、靈活性，在數(shù)據(jù)信息勘查處理的過(guò)程中，相關(guān)測(cè)量測(cè)繪工作人員需要在航拍技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，對(duì)高度匹配計(jì)算設(shè)備加以應(yīng)用，在DSM自動(dòng)提取基礎(chǔ)上，對(duì)重疊影響進(jìn)行高效的處理，實(shí)現(xiàn)二維地表繪制。需要注意為了能夠合理地控制數(shù)據(jù)信息處理的精度，測(cè)量測(cè)繪工作人員需要將測(cè)量的數(shù)據(jù)與原始信息數(shù)據(jù)加以比對(duì)，在數(shù)據(jù)校正、航拍驗(yàn)證基礎(chǔ)上，有效提高無(wú)人機(jī)航拍質(zhì)量。

4.繪制地圖

對(duì)無(wú)人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息加以分析建模，應(yīng)用三角測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)建立體模型，將信息數(shù)據(jù)帶人，得到核線(xiàn)影像，對(duì)圖像進(jìn)行編輯，按照比例對(duì)結(jié)果加以確定另外在數(shù)字地圖繪制的過(guò)程中還需要將一些細(xì)節(jié)部分放大標(biāo)注，然后進(jìn)行驗(yàn)證確保測(cè)量信息的準(zhǔn)確性，最后繪制相應(yīng)的數(shù)字地圖。

三、無(wú)人機(jī)航測(cè)影像精度提升方法

1.優(yōu)化設(shè)備選型

航測(cè)無(wú)人機(jī)選型可按動(dòng)力模式、飛行模式和起降模式進(jìn)行分類(lèi)。按動(dòng)力模式分為油動(dòng)無(wú)人機(jī)、電動(dòng)無(wú)人機(jī)和油電混合動(dòng)力無(wú)人機(jī);按飛行模式分為固定翼無(wú)人機(jī)、旋翼無(wú)人機(jī)和固定翼與旋翼結(jié)合無(wú)人機(jī);按起降模式分為垂直起降無(wú)人機(jī)、彈起傘降無(wú)人機(jī)和手拋起自動(dòng)降無(wú)人機(jī)。相機(jī)選型應(yīng)遵循以下原則：（1）當(dāng)植被稀疏時(shí)，在滿(mǎn)足地形起伏要求的情況下選擇焦距最短的相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，因?yàn)樵谙嗤礁叩那闆r下，單張像片實(shí)地覆蓋面積大，相同面積所需的航線(xiàn)和像幅數(shù)量少，航飛攝影效率高;（2）根據(jù)地形起伏情況和無(wú)人機(jī)飛行航高范圍選擇相機(jī)焦距，其中地形起伏為相對(duì)起伏，即地形在攝影主光軸垂直面上的起伏，也就是說(shuō)某測(cè)區(qū)地面傾角為40°。的無(wú)起伏邊坡，當(dāng)航線(xiàn)走向及航線(xiàn)間坡度與測(cè)區(qū)一致且主光軸垂直于地表時(shí)，該測(cè)區(qū)的相對(duì)起伏為零;（3）優(yōu)先選用帶RTK功能的無(wú)人機(jī)。

2.攝影分區(qū)和航線(xiàn)布設(shè)

航攝分區(qū)劃分應(yīng)遵循的四個(gè)原則：分區(qū)界線(xiàn)應(yīng)與圖廓線(xiàn)一致;分區(qū)內(nèi)的地形高差不應(yīng)大于1/6相對(duì)航高;在地形高差符合原則二且能夠確保航線(xiàn)直線(xiàn)性的情況下，分區(qū)的跨度應(yīng)盡量劃大，能完整覆蓋整個(gè)攝區(qū);當(dāng)?shù)孛娓卟钔蛔?，地形特征差別顯著或有特殊要求時(shí)，可以破圖廓?jiǎng)澐謹(jǐn)z影分區(qū)。航線(xiàn)布設(shè)應(yīng)遵循的四個(gè)原則：航線(xiàn)一般東西平行于圖廓線(xiàn)飛行，特定條件下亦可作南北飛行或沿線(xiàn)路、河流、海岸、境界等飛行;曝光點(diǎn)應(yīng)盡量采用數(shù)字高程模型依地形起伏逐點(diǎn)設(shè)計(jì)（航向重疊度不大于65%時(shí)）;進(jìn)行水域、海區(qū)攝影時(shí)，應(yīng)盡可能避免像主點(diǎn)落水，要確保所有島嶼達(dá)到完整覆蓋，并能構(gòu)成立體像對(duì);攝區(qū)邊界覆蓋要求航向覆蓋超出攝區(qū)邊界線(xiàn)應(yīng)不少于兩條基線(xiàn)，旁向覆蓋超出攝區(qū)邊界線(xiàn)一般不應(yīng)少于像幅的50%，在便于施測(cè)像控點(diǎn)及不影響內(nèi)業(yè)正常加密時(shí)，旁向覆蓋超出攝區(qū)邊界線(xiàn)不應(yīng)少于像幅的30%。

3.影像及POS數(shù)據(jù)

用于無(wú)人機(jī)航測(cè)的影像應(yīng)清晰、層次豐富、反差適中、色調(diào)柔和，應(yīng)能辨認(rèn)出與地面分辨率相適應(yīng)的細(xì)小地物影像，能夠建立清晰的立體模型;影像上不應(yīng)有影響立體模型的連接和測(cè)繪的云、云影、煙、大面積反光、污點(diǎn)等缺陷，在曝光瞬間因飛機(jī)地速的影響造成的像點(diǎn)位移一般不大于1個(gè)像素，最大不應(yīng)大于1.5個(gè)像素;拼接影像應(yīng)無(wú)明顯模糊、重影或錯(cuò)位現(xiàn)象。當(dāng)采用帶有RTK功能的無(wú)人機(jī)在采集影像的同時(shí)獲取的曝光點(diǎn)的高精度POS數(shù)據(jù)時(shí)，由于曝光點(diǎn)的三維坐標(biāo)可作為像控點(diǎn)使用，因此采用這類(lèi)設(shè)備航飛時(shí)，可實(shí)現(xiàn)免像控點(diǎn)或稀少像控點(diǎn)成圖。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工程測(cè)量測(cè)繪工作當(dāng)中，通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)不僅能夠促使時(shí)代發(fā)展所需得到充分滿(mǎn)足，同時(shí)也能夠?qū)鹘y(tǒng)工程測(cè)量測(cè)繪方式展開(kāi)優(yōu)化，因此，在實(shí)際當(dāng)中，需針對(duì)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)開(kāi)展更深層次研究。無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)主要是通過(guò)無(wú)人機(jī)針對(duì)測(cè)量測(cè)繪區(qū)域開(kāi)展多維度航拍，從而精準(zhǔn)獲取地理信息，促使工程測(cè)繪測(cè)量工作能夠高效率完成。

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