无人机低空摄影测量在地质测绘保障中的应用

王 超

（华北地质勘查局五一九大队，河北 保定 071051）

随着科技的不断发展，一些高新技术产业应运而生。无人机的应用不再仅限于航拍和运输等技术性一般的工作，在低空摄影测量等技术要求较高的行业凸显了重要作用。无人机利用现代遥感技术来进行低空摄影测量的手段开始得到普遍的运用，人机低空摄影测量技术已经在业界得到认可，使测绘行业的现代化及智能化技术取得了进步。由于传统的地质测绘方法受地形和天气的限制较多，对人员无法达到的崎岖地形进行测绘时，费时费力、成本和风险都很高，且测量的数据结果准确定也不尽如人意。文章以地质测绘保障中无人机低空摄影测绘技术的运用展开分析，解决技术运用测量准确性差的问题，提升数据测量的可靠性和安全性。无人机技术的进一步发展和应用受到人们广泛关注。

1 优化地质测绘流程

传统的无人机进行低空摄影测量方法，一般是通过遥控搭载遥感技术的无人机进入测量区域的上空进行拍摄，获得数据和图片之后传输到地面进行数据分析，最后得出分析报告。具体操作流程大致为：地面控制→任务确定→起飞→数据获取→GPSIMU数据获取→下降数据传输→数据处理系统。由此流程可以看出，分析的数据一般由无人机在拍摄完成降落后，通过系统传输得到的。由于整个拍摄测量的过程较长，在等待无人机降落够再进行数据获取，耗时多，过程慢，已经无法满足地质测绘保障应激的需求[1]。采用航摄影像、POS数据和航摄相机参数这三者的数据先进行数据预处理，与地面实时融合与空三加密是保障无人机传输稳定的重要手段，具体流程如图1所示。

图1 地质测绘流程

数据预处理的部分能够完成不同来源数据的拼接，分析应用范围，对于无人机在工作过程中人为造成的畸形旋转得到的投影能够进行矫正，并且无人机并不像卫星光学摇杆、航空摄影一样会受天气或云层的影响，低空飞行的无人机分辨率较高，在经过空三加密后会产生一定的测量偏差[2]，通过速算、平差建立三维数字模型，加密成果输出对三维模型进行解算得数字线划图。（DLG）。

2 建立精确的三维数字模型

三维数字模型作为基础测绘技术之一，能够将我们所需要的测绘目标区域全部数据进行相对立体的呈现[3]，呈现状态近似于人类基础视角，模拟出待测绘区域的真实地貌，保证了测绘工作的数据准确性，使得到的数字线划图(DLG)与事实情况相符。传统的地质测绘中所采用的航空拍摄和地面摄影技术，由于技术的不完善，在拍摄过程中会出现部分地区的遗漏，而这些遗漏的部分有时候会给测绘工作带来不必要的纰漏。为了避免在测绘过程中出现测绘遗漏，采用无人机低空摄影测量，并利用测量的基础数据来建立三维数字模型，力求全面掌握待测区域的地质情况。该技术简单易操作，技术门槛低，不仅解决了技术人员相关工作开展效率低下的问题，同时对地质测绘保障做了良好的技术铺垫。通过无人机低空摄影测量来对待测区域进行地形地貌的拍摄探测，在对得到的影像开展数字线划图和正射影像DOM处理之后，进行三维数字建模。由于低空拍摄距离近，得到的数据更加准确，用其建立的三维数字模型分辨率更高，保证地质测绘的保障工作顺利进行。

3 影像数据清晰处理

传统直升机测量成像及遥感卫星测量成像都有一些弊端。利用直升机测量成像，直升机上需要配备很多的设备操作人员，直升机搭载过重时对飞行稳定性有一定的影响，导致直升机会产生过度震动，影响数据出现倾斜或偏移[4]，在后续工作中需要对其进行校正，增加工作量。用遥感卫星测量进行地质测绘，实际距离较远，卫星的可控性差，需要较高的操作技术，稍有偏差测量误差就会很大，测量结果的准确性达不到要求，这是无法控制的。无人机低空摄影测量的优势在于能够与所需测量的地质区域保持相对较近的距离，不会出现严重的载体震动，影像数据的清晰度更高，可有效为后期影像数据的分析与研究提供资料。

传统地质测绘在图像处理这方面的工作难度较大，因其流程繁琐，技术高端不易操作，能够掌握尖端处理技术的人员非常稀少[5]。处理无人机得到的影像数据则主要运用无人机与其搭载的摄像设备相互配合，通过飞行控制系统进行处理，在摄影测量的过程中同步解析数据，这种处理方式的兼容性更高，技术操作简单。

4 结语

本文利用无人机低空摄影测量保障了地质测绘的准确性和便捷性，降低了无人居住的崎岖地形下的相关测量难度。不断的完善无人机低空摄影测量技术，通过优化地质测绘流程，运用多种设备的联动机制，使测量准确性及安全性不断提升，建立精确的三维数字模型，影像数据的分辨率和精度都能够达到要求，最后对影像数据进行清晰处理，从而提升无人机低空设备测量的准确性。