鄧珊
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇三隊(duì) 伊寧 835000)
無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)不只是字面上的一種技術(shù),其中還包括了如計(jì)算機(jī)與可視化等眾多的技術(shù)。所以這就使這種技術(shù)具備了很高的機(jī)動(dòng)性,而且就算與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比,無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度也占據(jù)了非常大的優(yōu)勢(shì)。并且,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。
從目前無(wú)人機(jī)的發(fā)展情況來(lái)看的話,無(wú)人機(jī)依照其外部構(gòu)造的不同可以分為三種類型,如多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)。而且在實(shí)際的測(cè)繪過(guò)程中被使用的無(wú)人機(jī)大多都是多旋翼無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)測(cè)繪的數(shù)據(jù)處理技術(shù)內(nèi)容很多,但通俗來(lái)講它就是指通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)在航拍過(guò)程中收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列專業(yè)的處理并在此基礎(chǔ)上來(lái)完成測(cè)繪的過(guò)程。而從目前的情況來(lái)看,大部分都是專門的航測(cè)軟件公司對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行提供的。而與傳統(tǒng)的人工測(cè)量技術(shù)相比,無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的廣泛使用也讓測(cè)繪的效率得到了非常大的提高。但是,由于時(shí)代是在不斷進(jìn)步,而在這種情況下,怎樣最大程度上提高測(cè)繪效率就是無(wú)人機(jī)測(cè)繪行業(yè)今后發(fā)展的核心研究方向。因?yàn)閷?duì)于測(cè)繪產(chǎn)品來(lái)說(shuō),精度一直都是最關(guān)鍵的判斷指標(biāo)。所以在對(duì)現(xiàn)有無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的研究過(guò)程中,相關(guān)的科技人員一定要著重加強(qiáng)對(duì)測(cè)繪精度的創(chuàng)新。
在無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中,空中三角測(cè)量是影響相關(guān)測(cè)繪結(jié)果精度的重要因素。而空中三角測(cè)量的大部分內(nèi)容是像點(diǎn)匹配、平差計(jì)算。其中,像點(diǎn)匹配需要借助計(jì)算機(jī)才能完成,技術(shù)人員要在計(jì)算機(jī)中設(shè)置參數(shù),從而順利地將無(wú)人機(jī)測(cè)繪過(guò)程中收獲的像點(diǎn)通過(guò)計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出來(lái),以結(jié)束像點(diǎn)的匹配。在無(wú)人機(jī)飛行的過(guò)程中,它能夠隨意地調(diào)整飛行的姿勢(shì),這樣其拍攝角度也會(huì)有很多的變化,所以就容易造成測(cè)繪數(shù)據(jù)存在誤差。為此,在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中,可以運(yùn)用迭代算法和像點(diǎn)匹配的算法,完成控制預(yù)設(shè)物體平面位置誤差和高層誤差的既定目標(biāo)。
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。
Dem是目前使用次數(shù)最多的數(shù)字高程模型。因?yàn)樵趯?shí)際操作過(guò)程當(dāng)中,它可以對(duì)有限的地形信息進(jìn)行及時(shí)與準(zhǔn)確的反映,從而更好地提高地面各項(xiàng)數(shù)據(jù)的建模處理的效率。而Dem在生產(chǎn)的過(guò)程中需要投入大量的人力成本,所以為了更好的減少誤差,就需要盡量避免人工建筑對(duì)于測(cè)繪數(shù)據(jù)的影響,從而盡可能高的提升DOM 的精準(zhǔn)度。目前無(wú)人機(jī)基本上都運(yùn)用了自動(dòng)化匹配的測(cè)繪技術(shù),但是由于測(cè)繪地形的復(fù)雜性和多樣性就極易受到建筑的不利影響,所以想要提升生產(chǎn)精度,還需要大量進(jìn)行人工編輯,以及盡可能地對(duì)航拍相片進(jìn)行合理的修改,這樣才能更好地滿足科學(xué)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。
DOM 是數(shù)字正射影像技術(shù)的簡(jiǎn)稱,它的內(nèi)容就是根據(jù)航拍得到具體的相片,然后再進(jìn)行相關(guān)的數(shù)字微分處理。另外,工作人員還要按照實(shí)際的圖幅,來(lái)進(jìn)行適度的裁剪操作,最終就能得到DOM 的影像。而從DOM 的使用過(guò)程就能夠看出來(lái),它不僅可以將地圖的精度實(shí)現(xiàn)大幅的提升,與此同時(shí),還能將影像的特點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái)。而且DOM 生產(chǎn)更是無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)中最核心的技術(shù)組成部分,其實(shí)際運(yùn)作內(nèi)容包括DOM 數(shù)據(jù)處理、航拍糾正處理和影像勻光勻色處理等等。其中,對(duì)DOM 生產(chǎn)質(zhì)量影響最大的就是DOM 數(shù)據(jù)處理,所以相關(guān)工作人員應(yīng)該增加對(duì)該操作的關(guān)注。最重要的是,在實(shí)際操作過(guò)程中,因?yàn)槿斯さ牟僮髁亢艽?,所以為了減少誤差,在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)就要盡可能避免建筑的不利影響,以提高DOM生產(chǎn)的精度。
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)。
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。