陳柏翰

摘 要：近幾年，在社會(huì)各領(lǐng)域的建設(shè)發(fā)展中，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，被應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工程測(cè)繪等不同工作中，該技術(shù)作為一種高技術(shù)含量的新興技術(shù)，對(duì)于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急測(cè)繪等方面，有著非常重要的作用?；诖?，本文從無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的相關(guān)概述入手，分析了無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的幾種關(guān)鍵技術(shù)。希望通過(guò)本文的論述，能夠?yàn)闇y(cè)繪工作人員提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)測(cè)繪；數(shù)據(jù)處理；關(guān)鍵技術(shù)

1 前言

事實(shí)上，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、可視化技術(shù)、傳感技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，是現(xiàn)代科技運(yùn)用的重要表現(xiàn)方式。在利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的過(guò)程中，其得到的數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品，具有較高的機(jī)動(dòng)性、靈活性；同時(shí)，相比傳統(tǒng)的測(cè)繪產(chǎn)品，其得到的信息數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，能夠?yàn)槿藗冞M(jìn)行工程作業(yè)提供更有效的參考。此外，在使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)的過(guò)程中，能夠省去麻煩的人工處理環(huán)節(jié)，節(jié)省測(cè)繪時(shí)間。下面，筆者結(jié)合相關(guān)資料，以及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)方面展開(kāi)論述。

2 無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理的相關(guān)概述

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，主要是利用無(wú)線電遙控設(shè)備，在不載人飛機(jī)上安裝相應(yīng)的程序及裝置，完成對(duì)測(cè)繪對(duì)象的測(cè)繪作業(yè)，并得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，主要由導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及飛行控制系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)共同完成。根據(jù)無(wú)人機(jī)使用平臺(tái)進(jìn)行劃分，可分為無(wú)人直升機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)及多旋翼無(wú)人機(jī)[1]。現(xiàn)階段，在我國(guó)測(cè)繪領(lǐng)域中，無(wú)人機(jī)測(cè)繪工作主要使用的是固定翼無(wú)人機(jī)遇多旋翼無(wú)人機(jī)。

3 無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)

3.1 相機(jī)校驗(yàn)

在使用無(wú)人機(jī)的過(guò)程中，非量測(cè)相機(jī)是無(wú)人機(jī)上必須安裝而對(duì)裝置，利用相片中心坐標(biāo)系，根據(jù)測(cè)繪對(duì)象的影像情況，完成對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量。同時(shí)，非測(cè)量相機(jī)在使用過(guò)程中，其鏡頭上會(huì)發(fā)生較大的畸變差。因此，在進(jìn)行測(cè)量作業(yè)的過(guò)程中，測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn)與實(shí)際情況也存在一定的誤差，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差[2]?；诖耍瑴y(cè)繪人員必須對(duì)相繼的測(cè)量情況進(jìn)行校驗(yàn)。通常情況下，會(huì)采用自檢校法、基于多像滅點(diǎn)檢校法等方式。

3.2 DOM技術(shù)

DOM技術(shù)也被人們稱為數(shù)字正射影像技術(shù)，該技術(shù)主要是對(duì)航空相片的數(shù)字微分情況進(jìn)行操作，包括對(duì)不準(zhǔn)確的測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，并將圖片鑲嵌到數(shù)據(jù)產(chǎn)品中。DOM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)涉及以下幾個(gè)部分：影像數(shù)據(jù)的處理、糾正、影像光和色的處理等[3]。實(shí)際上，在使用DOM技術(shù)的過(guò)程中，人工的工作量也是比較大的，該技術(shù)應(yīng)用時(shí)應(yīng)最大限度地避免與人工建筑有所接觸，并能夠保證得到的影像圖片滿足實(shí)際的測(cè)繪需求

3.3 PPK與INS

通常來(lái)說(shuō)，在測(cè)繪工作中使用的無(wú)人機(jī)的重量都比較輕，這也導(dǎo)致了無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)不是非常穩(wěn)定，從而對(duì)影響處理的最終結(jié)果產(chǎn)生了一定的影響。鑒于此，為了保證測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)度，應(yīng)在其飛行過(guò)程中，對(duì)其拍攝的每一張圖片的實(shí)際位置及物體的實(shí)際形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。PPK技術(shù)主要是利用載波相位，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行定位；與傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，受外界環(huán)境影響的程度比較小，且其作業(yè)范圍比較大，能夠測(cè)量30km內(nèi)范圍的物體[4]。而INS技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中屬于一種利用自主式導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)繪方式，在應(yīng)用過(guò)程中，既不需要借助外部信息，也不會(huì)向外部輻射能量。

3.4 DEM技術(shù)

DEM技術(shù)主要是先建立數(shù)字高程模型，利用地形高程的數(shù)據(jù)信息，將地面物體的實(shí)際形態(tài)進(jìn)行數(shù)字化模擬。在使用無(wú)人機(jī)的過(guò)程中，雖然能夠?qū)y(cè)量物體進(jìn)行自動(dòng)匹配，但由于實(shí)際測(cè)量情況比較復(fù)雜，再加之人工建筑造成的負(fù)面影響，必須采用人工的方式進(jìn)行DEM技術(shù)的運(yùn)用，降低負(fù)面影響效果。

4 無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的具體應(yīng)用

4.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境保護(hù)工作是近幾年經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的重要部分，環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)工作中的重要部分，與環(huán)境治理水平有著非常重要的聯(lián)系。實(shí)踐證明，利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)得到的測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品，有較高的分辨率，能夠使測(cè)繪人員更容易觀測(cè)測(cè)繪情況，并通過(guò)對(duì)影像的分析，查看環(huán)境污染的實(shí)際情況。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品，能夠?qū)Ｑ?、水質(zhì)、溢油、海岸帶等眾多方面進(jìn)行檢測(cè)。

4.2 國(guó)土測(cè)繪

我國(guó)國(guó)土資源十分遼闊，但土地利用率卻比較低，這種情況不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的建設(shè)及發(fā)展。而將無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用到國(guó)土測(cè)繪中，測(cè)繪人員能夠使用無(wú)人機(jī)到環(huán)境比較艱險(xiǎn)，人們難以到達(dá)的地方進(jìn)行拍攝，幫助測(cè)繪人員更快速、更準(zhǔn)確地掌握土地的實(shí)際使用情況。同時(shí)，在無(wú)人機(jī)的使用過(guò)程中，能夠拍攝分辨率較高的圖片，使區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃部門更好的開(kāi)展相關(guān)工作。

4.3 災(zāi)情救援

地震、泥石流等災(zāi)害是影響社會(huì)發(fā)展的重要因素，由于其發(fā)生一般具有不可預(yù)測(cè)性，人們很難在事前及時(shí)采取有效的措施。因此，災(zāi)害救援活動(dòng)就成為非常重要的工作部分。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后，由于事發(fā)地的環(huán)境比較惡劣，采用一般的設(shè)施很難及時(shí)獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息，耽誤救援時(shí)間。而利用無(wú)人機(jī)，能夠第一時(shí)間對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行拍攝，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄仍藛T手中，使其能夠第一時(shí)間開(kāi)展正確的救援工作，保證救援效率。

5 結(jié)論

總之，與普通的測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品相比，無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品具有更高的分辨率、較強(qiáng)的時(shí)效性與較短的生產(chǎn)周期?；诖?，人們也越來(lái)越喜歡在各領(lǐng)域的測(cè)繪工作中使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)，將其用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)土測(cè)繪及災(zāi)情救援等方面，本文正是對(duì)上述領(lǐng)域中無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。同時(shí)，本文論述了無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)，包括相機(jī)校驗(yàn)、DOM技術(shù)、PPK、INS及DEM技術(shù)。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及現(xiàn)代可視化技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品的種類及形式將更加豐富，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化社會(huì)的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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