无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

廖志文

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摘要：无人机技术是一项新兴的、应用非常广泛的高新技术，它可以同时在军事和民用方面发挥积极的作用，目前它的应用范围正在不断扩大，测绘工程正是它的新的应用对象。与以往测量方法相比，无人机遥感测量技术具有明显的优势，可以有效促进我国测绘工程的发展。基于此，论文主要介绍了无人机技术的应用优势，分析了无人机技术的发展现状，结合实例总结了无人机技术在测绘工程中的应用。

关键词：无人机影像；处理技术；测绘工程；应用

引言

现阶段，我国科学技术水平得到了很大的提升，无人机技术属于新兴测量技术，现已在现代测绘领域得到了广泛应用。在无人机技术的应用过程中，可以利用搭载的各项遥感设备获取更多的影像资料，采集各项数据信息，完成各种环境下的测量测绘任务，有效地改善了传统测绘技术中存在的不足。文章对无人机影像处理技术在测绘工程中的应用问题进行简要分析，以供参考。

1测绘工程概述

通常来说，测绘工程的主要工作内容就是针对某一空间或区间，或者对某区域的地面实施测量，根据其获取的测量数据进行该区域地图的绘制工作。一般情况下，测绘工程的工作是在大规模建设工程正式开展之前完成，通过测绘工程，后续项目能够充分了解施工场地的具体情况，借助相关航拍测绘信息和图像，对周边环境展开分析并做出有关的准备^[1]。

2无人机影像处理技术概述

这里所说的无人机影像，主要就是指遥感影像，此种影像处理技术当前大量运用在测绘工程里，与其他技术相比，无人机影像处理技术的优势比较突出，此种技术无需较高的设备投入成本，且运行流畅操作灵活，技术应用非常便捷。无人机影像处理技术的发展通常是在航空遥感技术与卫星遥感技术的前提上的，不但结合了上面这两类技术，还在这两种技术上进行了改善。和以往相同类型技术进行比较，这个技术的相机设备体积更加微小，能够进行非专业化操控，实现低空飞行。此种设备功能繁多，能够与很多类型的摄像机装备进行结合，在搭配摄像机设备的时候，需要按照无人机的型号与功能需求来使用科学的设备。搭配成功之后便能从多个角度获取想要的图像信息，此类设备获取的图像分辨率较高，便于后续技术人员进行读取分析^[2]。

3无人机技术的应用优势

3.1监测的尺度大

在测绘工程中，检测区域的减小有助于提高监测的整体效果，无人机技术可以在小区域里实现精准性高的监测工作。在科学技术水平快速提升的大背景下，无人机技术监测尺度不断扩大，使得工程测绘的范围得到了优化。

3.2安全性和可靠性

在新时期的快速发展中，科学技术得到了快速发展，无人机技术应运而生。利用遥感系统的无人机已融入很多领域测绘中，利用遥感系统能够针对无人机进行有效控制，计算机技术、图像摄影技术、无人机技术的融合，充分利用无人机进行测量，无须飞行驾驶员、地质科研人员在飞机中实行测量，为测量工作的安全性、可靠性提供了保障^[3]。

3.3高分辨率、多角度的影像

通常情况下，无人机搭载的数码成像设备普遍是新型、高精度的设备，可以从不同角度完成摄影成像工作，如垂直角度、倾斜角度、水平角度。无人机技术可以在航拍地点，从不同尺度、角度进行拍摄，改善了建筑物遮挡问题，可以获取高精度的测量数据，但传统的测量技术很难实现这一要求。

3.4数据处理成本低

通常情况下，无人机驾驶员只需要利用遥感系统在地面就能完成操作，无人机驾驶员上岗执照操作相对便利。通常情况下，无人机普遍选择轻质量的碳纤维复合材料，更便于后期的维修与保养工作。无人机技术属于新兴技术，搭载的影像处理设备相对较好，对硬件配置要求普遍较低，这就使得数据处理费用比普通航拍飞机有所减少^[4]。

4无人机影像处理技术在测绘工程中的实际应用

4.1影像畸形改正技术的应用

无人机影像处理技术与普通影像处理技术大有不同，其常用的设备为非量测相机，在国内如果要实施大比例尺测绘通常使用的设备为单反，这样一来能够和定焦相机设备高效搭配使用。但是无人机设备在拍摄过程中很容易发生畸形现象，因此必须实施有效控制。在处理某些特殊数据的时候，例如地震资料数据处理过程中的重新排列处理、重新取样处理、多路编辑处理或者垂直叠加处理等，无人机设备的摄像头装置与航拍过程中的正常摄像头装置是存在差异的，因此其拍摄出的图像必须经过适当修正处理，才能最大程度恢复真实图像。

4.2在复杂地区引用无人机遥感技术

在地质条件较差的目标地区，常规测绘技术难以发挥其应有的作用，测量结果的准确性也难以保证，测绘工程面临着环境恶劣、形势复杂的挑战，采用无人机遥感技术可以很好地解决这些问题。与此同时，无人机还具有非常突出的低空测量能力，能够适应多种测绘需求，不受目标区地形地貌的影响。虽然无人机本身的性能非常突出，但它在复杂环境下的应用还是有一定的难度，所以说我们要注意以下几点。首先，在使用无人机进行复杂条件下的低空测量时，工作人员应采取措施做好无人机的保护工作，以避免无人机意外损坏等问题，确保测绘工程的顺利完成。其次，应用无人机遥感技术进行测量时，工作人员应不断地对无人机系统和设备进行更新，以确保无人机遥感技术始终具有很强的灵活性和适应性

^[5]。

4.3空三加密技术的应用

空三加密技术是指在空中实施三角测量，该技术的应用方法是通过一些野外控制坐标，在室内对控制点进行加密，最终得出加密坐标的具体平面位置以及高程等。此种技术保密性良好，且具有加密功能。最为普遍的空三加密技术有两种，一种是解析空三加密技术，一种是模拟空三加密技术。此类技术的应用优势比较突出，但与此同时技术难度较大，在应用操控方面需要专业人员完成。

4.4测绘数据的有效采集与测绘影像的获取

测绘工程中的测量工作包含着很多的过程和步骤，而信息采集正是其中必不可少的一步，信息采集的速度，信息采集的准确性等等，都关系到测绘测量工作的最终效果，因此，必须采取措施，提高信息采集的水平。无人机遥感信息采集是提高采集质量的一个有效手段，它不仅可以缩短信息采集时间，而且其采集的数据准确度也比常规方法要高。此外，无人机遥感技术能够在信息采集结束后，根据实际需要对数据进行加密处理，从而保证了地理信息及相关数据的安全，有效避免了常规采集技术中出现的信息泄露问题。另外，通过技术处理和分析，无人机遥感测量技术还可以对某些精度较低的数据信息进行自动过滤和处理，在做好筛选后，将这些数据作为测绘工程的参考，从而保证了测绘工程的整体质量。除数据采集外，无人机遥感技术与测绘工程测量相结合，能有效地获取工程所需的影像资料。为确保测量工作最终准确度，我们在测量开始之前，一般需要从实际测绘目标区域的情况出发，对无人机飞行路线进行调整和设计，以避免出现无人机飞行安全问题，但也有一些特殊情况，如获取的图像可能出现重叠等问题，这显然不利于测量工作的顺利完成，在这种情况下，无人机本身携带的照相设备可以自动调整飞行过程中的镜头焦距，确保获取最清晰的图像，为工作人员提供有力的数据支持^[6]。

4.5无人机拍摄数据处理技术的应用

与传统拍摄技术相比，无人机设备获取的数码影像属于不规则的排列方式，无论是旋偏角，还是俯仰角都比常规拍摄更大一些，此外航向影像在重叠度上也会偏大，而模型却偏小，这也是造成影像畸形的主要原因。在这种情况下，空三角测量数据结果很容易出现误差，部分不规则测绘影响因素导致空三自动转点的成功率大幅度下降，此时技术人员的工作量会适当增加。因为影像模型相对较小，所以在测绘过程中需频繁切换模型，这会降低整体作业效率。通过测绘实验结果可以得知，如果控制点的密度过大，那么平面点测绘精度就会提升，反之，就会下降，技术人员后期在布置控制点的时候，通常会选用密集布置的方式，以保证后续成图效果。技术人员如果在测绘过程中应用人工干预的方式，与此同时缩小测区分区，对于空三解算技术的应用是非常有利的。如果应用相关软件完成解算工作，对于测区的技术要求可以适当放宽，并且工作效率可以提升三倍以上。在测绘核心范围内适当加密控制点，能够充分保证测绘图像精度，并且符合行业内部的技术规范。在项目的既定测绘区域内部，通常是四条基线选择一个像控点，如果基线数量超标，那么加密精度会相应降低，此时与标准不符。此外，技术人员要格外关注高程精度的控制，如果模型之间产生严重的高程误差，会对测图接边产生较大影响，此时立体像也会有所体现。这主要是由于相幅过小，同时还受到了大气气流的干扰，为避免上述情况，加密期间必须注重外像控点的密度控制问题^[7]。

4.6无人机拍摄数据的处理

信息与影像采集结束后，还要对传送回来的情报进行分析，作为工程上的参考，在这一过程中无人机遥感技术同样可以发挥不可替代的作用，在保证情报处理效率的同时，提高情报处理的质量。从以往测绘工程测量技术中可以看出，采用传统技术进行测绘时，信息处理基本上都是由工作人员完成，在浪费了大量时间的情况下，精度没有得到保证，明显不利于测量工作的顺利完成，而采用以科技进步为基础的无人机遥感技术进行信息处理，可以有效避免这一问题。举例来说，当前测绘工程测量对象中最常见的是矿山测量，采用无人驾驶飞机遥感技术对矿山进行测量，可以有效地完成数据采集和拍摄数据的后期处理，给工作人员带来更多的方便。此外，无人机遥感技术与工程测量相结合，工作人员还可以根据被测对象的实际特征和业主的需要，调整测量方案，确保测量结果具有针对性。通过实践对比我们可以发现，无人机遥感技术拍摄的数据处理精度较高，不容易发生数据错误、数据丢失等问题，这样既能提高测量效率，又能避免不必要的资金浪费，这是无人机遥感技术的一大优势^[8]。

结束语

总之，经济基础的飞速发展，催生了各种高新技术，无人机影像处理技术就是其中最具代表性的一种，它与测绘工程测量相结合，是推进测量工作进步的一大推动力，可以保证测量精度，缩短所需时间。但在实际工作中，我们发现许多工作人员在应用无人机影像处理技术时还存在一些问题，直接导致无人机影像处理技术与工程测绘结合的效果大打折扣，因此，在今后的工作中应进一步进行尝试，争取找到最佳的结合策略，保障测绘工程测绘工作的发展。

参考文献

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[2]杨棚程.无人机影像处理技术在测绘工程中的应用[J].住宅与房地产,2019(30):191.

[3]葛涛.探究无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].门窗,2019(14):262+265.

[4]王浩学,陈佶翔.无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].门窗,2019(11):229+232.

[5]赵元元.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析[J].价值工程,2019,38(16):173-175.

[6]马宏玖.关于测绘工程测量中无人机遥感技术的运用分析[J].中国金属通报,2019(05):289+291.

[7]王涛,许昭君.无人机遥感技术在测绘工程测量的应用简述[J].住宅与房地产,2019(15):210.

[8]马建岐.探析无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].世界有色金属,2019(03):195+197.