无人机测绘数据处理关键技术及应用的相关分析 杨少武

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:杨少武
[导读] 在现代化社会的发展中,很多先进的数字化测绘技术得到了推广和应用
        摘要:在现代化社会的发展中,很多先进的数字化测绘技术得到了推广和应用。其中,人们可以借助于无人机测绘技术,以及遥感系统配合,对于一些复杂区域展开测绘操作。在该种测绘手段的帮助下,不仅能够降低传统人工测绘工作中的危险性,还能进一步提升测绘精度,进而将数据采集和处理优势呈现出来,为后续工作开展创造更多有利条件。本文就无人机测绘数据处理关键技术及应用展开探讨。
        关键词:无人机测绘数据;关键技术;应用
        引言
        随着科学技术的飞速发展,国家对科学技术的重视度也越来越高,加强了对科学技术的投入和研究力度。在现代化科技时代中,无人机测绘技术就是一项高科技产品,其测绘出的数据准确度高、范围广,其自身的数据处理能力都是非常强大的。
        1无人机测绘数据处理关键技术
        1.1数字正射影像技术
        数字正射影像是利用数字高程模型对数字化的航空像片、遥感影像进行扫描、处理,经逐个象元进行投影差改正,再按影像镶嵌,根据图幅范围剪裁生成的影像数据。在无人机测绘过程中,应用专业的地理信息遥感软件对原始遥感影像经过辐射校正、几何校正后,消除各种畸变和位移误差,获取包含地理信息和各种专题的卫星遥感数字正射影像地图,这项技术的影像信息齐全、饱满,整体色调清晰均匀,反差适中。
        1.2动态后处理技术PPK与惯性参考系统INS
        因为无人机整体身形较小,其在运行过程中会因为飞行中的气压或环境因素而影响绘制的过程和结果,在相机成片后,将相片的位置进行详细的记录并且自动进行调整修正这种技术就非常重要,这种技术就是PPK技术又称为动态后处理技术,其不仅可以克服一些气候带来的影响,PPK技术原理是借助接收机和1台以上的流动站对卫星的载波机位进行测量后确认相对精准的GPS定位技术。PPK技术的优势非常多,比如受可视条件、能见度、气候、季节等因素的影响非常小;作业范围的半径能大到30km;而且定位方面的精度很高,误差精度可达5mm。而INS即惯性导航系统是一种不依赖于外部信息,也不向外部辐射能量的自主式导航系统。这个系统的工作原理是根据惯性空间的力学定律,从运动计算中运动的数据以及旋转的角度数据等,根据系统变化来进行调整。
        1.3空中三角测量
        在无人机测绘数据处理过程中,空中三角测量在很大程度上影响着测绘结果的精度。空中三角测量的主要内容是像点匹配、平差计算、电测控制。其中,像点匹配需要由计算机完成,技术人员需要在计算机中合理地设计参数,将无人机测绘获取的像点导入计算机中,以完成像点匹配工作。在无人机飞行过程中,能够调整自身的飞行姿势,这样其拍摄角度也会出现很大变化,导致测绘数据误差问题。因此,在测绘数据处理过程中,可以引用迭代算法和像点匹配算法,实现控制目标物体平面位置误差和高层误差的预期目标。
        1.4DEM生产
        除了DOM生产之外,实际无人机测绘数据处理还会涉及到很多DEM生产。所谓DEM生产,主要是指数字高程模型,将有限地形高程数据信息表示出来,从而为后续地面数字化建模处理操作提供充分条件。实际模型建立对后续DOM生产精度同样会产生影响。更为重要的,DEM生产的执行,整个无人机测绘系统虽然已经实现了自动化匹配操作,但实际区域实物地形存在明显的复杂性和多样性特点,再加上人工建筑影响,相关工作人员想要提升DEM生产精度,人工编辑工作的执行必不可少,这也是对原始航拍相片纠正处理的前提条件,最终与具体的规范要求相符。
        1.5实景三维模型
        实景三维模型是以数字信息来表现景观,这项功能充分体现出其相对于其他建模方式模型的不同,特别是在对大范围城市三维场景模型方面的巨大优势,它为使用者提供了一个宏观的视角。


        2无人机测绘数据关键技术的有效应用
        2.1在环境监测当中的实际应用
        合理的应用无人机测绘数据处理技术可以更好的提高航测影响的信息获取速度。相关工作人员在环境监测过程当中,有效地使用无人机测绘,数据关键技术更好地结合过去的经验,发挥出实际工作价值,更好的对当前环境的污染状况进行一个全面的了解,尤其针对排污状况和当前环境治理的准备工作有着不可忽视的重要作用。无人机测绘数据关键技术还可以帮助相关工作人员,提高固体污染物监测,海洋监测以及湿地监测等方面工作的有效性。
        2.2在灾情救援中的应用
        目前,我国自然灾害越来越频繁,尤其是地震灾害,无人机测绘数据处理技术在灾情救援工作中发挥着重要作用,无人机测绘技术的灵活性和机动性贺强,能够迅速、准确地获取灾区地段影像,为灾情救援工作提供了便利,为灾区人民群众的生命财产安全提供保障。
        2.3国土测绘中的应用
        我国国土面积宽广,资源充足,但土地实际利用率非常低,这种现象对国民经济的发展有不利的影响,将无人机测绘数据的产品应用到国土测绘中,能够帮助测绘人员能够更精准更快速地掌握测区的详细情况,可以充分地应用于国土资源动态的监测与调查、特征分析等各个行业,比如对于一些环境相对恶劣的地区的情景可以用高分辨率的航空影像获取数用于区域规划。
        2.4在灾情救援中的应用
        从最近几年发展过程中能够看出,我国各类自然灾害发生率越来越高,尤其是地震灾害。当灾害出现之后,救援工作的开展显得尤为重要,此种情况之下,无人机测绘数据处理技术作用发挥显得十分重要。这主要是由于无人机测绘技术具备较强的机动性和灵活性,可以对灾区地段影像进行捕捉,让人在短时间内了解实际情况。总而言之,无人机测绘技术在灾情救援中的应用,不仅能够为救援工作提供便利条件,还能将救援工作效率提升,为后续灾区人民生命安全提供了巨大保障。例如,在灾情救援和应急测绘领域之中,相关部门急需在短时间内获取最新的最大比例尺地形材料。此时,如果采用传统测绘手段,往往无法满足相关工作需求,通过无人机测绘技术应用,可以实现对测绘产品的快速生产,帮助测绘人员回避危险地带,缩短救援时间。更为重要的是,无人机测绘数据处理关键技术,能够确保救援队伍自身安全,为救援工作的执行提供有效依据。
        2.5城建应用
        传统的地铁、铁路和汽车隧道或者桥梁桥墩等部位的检测,需要检测人员深入到隧道内部或者悬挂绳索到桥梁下方,采用人工排查的方式来确认是否有裂痕或者漏水等异常,并且确保隧道结构的安全性。传统方法过分依赖人力,效率也低并且还有安全风险,而无人机就可以经过测绘采集隧道内的高精度图像数据生成三维模型供给工程师随时调取查看进行分析,提高应用效率。
        结语
        总而言之,无人机会测数据处理关键技术的不断更新优化,可以更好的提高无人机测绘工作的效率以及结果的精度,更好地实现了全天候作业。在实际应用过程当中,由于无人机的使用特点,导致数据容易出现失真或者不完整的质量问题,相关工作人员需要尽可能的结合无人机应用的实际情况来进行技术的完善,更好的发挥出无人机测绘数据处理技术的优势,促进我国经济与社会的不断前进发展。
        参考文献
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