无人机测绘数据处理关键技术及应用的相关分析

王璟

（江苏省水文地质工程地质勘察院，江苏淮安223002）

1 引言

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。无人机测绘技术利用遥感系统测绘复杂区域，在数据采集和处理过程中存在很大优势，为后续工作人员的数据整理和分析工作提供了很大便利。基于此，本文介绍了无人机测绘数据处理关键技术，并对无人机测绘数据处理技术的应用进行了研究。

2 无人机测绘数据处理关键技术

2.1 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。

2.2 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[1]。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。

3 无人机测绘数据处理关键技术的应用

3.1 在环境监测中的应用

无人机测绘数据处理关键技术在环境监测中的应用，能够快速获取航测影像，提高了影像的精度，有助于全面掌握环境污染情况和排污污染情况。另外，在环境监测方面，无人机测绘数据处理关键技术还可以在海洋监测、湿地监测、固体污染物监测等领域发挥着重要作用。

3.2 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。

3.3 矿山测绘

首先，无人机航路设计采用航空摄影获取矿山地形、地形、总面积、周边交通等数据和信息。要想满足矿山测绘的需要，测绘人员需要确定无人机的飞行高度、分辨率等飞行参数。其次，测绘人员需要做好地面控制工作，提前确定测绘点，方便无人机采取高精度数码相机进行数据采集。另外，在初次射飞行成以后，测绘人员需要及时查看无人机反馈的飞行信息，如果测图数据不满足使用要求，测绘人员需要调整无人机的拍摄角度、飞行高度，并重新拍摄获得更多的测绘数据。最后，测绘人员要对无人机采集的测绘数据进行分析和整合，以获取完善的矿山地形特征、交通状况、植被覆盖等信息，为后期的矿山开采工作提供指导。

4 无人机测绘数据处理关键技术应用实例

4.1 工程概况

某地形图测量位于盱眙县仇集镇棋盘山矿区范围内，共6 个采矿区，南北长度是3.3km，东西长度是2km，测区属于丘陵地区，平均海拔是100m，最大高差是100m，植被主要是灌木林、草地，以及水稻、果园等经济作物。

4.2 应用实践

相关部门在接收委托方委托后，立即组织人员、设备收集前期测量资料，为完成外业测量工作提供支持，以满足委托方的工期要求，还需要按照委托方要求提交地形图和DOM 数据成果，主要工作是：（1）1颐2000 地形图测量、4.26km2；（2）29 个测设相控点；（3）测区DOM 数据。并且可以将业主提供的矿区测量范围线作为地形测绘的工作依据。

4.2.1 飞行平台与航摄仪选择

航飞任务的飞行平台是上海寰鹰旋翼无人机航测系统，各项参数已达到检验标准，满足航空摄影测量要求。中海达icamQ5型五镜头相机，23.5mm伊15.4mm 全画幅，像素2000 万，像元4.25滋m，镜头正摄16mm，侧视20mm 定焦，文件格式JPEG。

4.2.2 航摄参数

根据相关要求，航向重叠度一般为85%～75%，旁向重叠度是60%，根据摄区地形条件和气象条件，地面分辨率是10cm，根据地面分辨率选择相对飞行高度200m，各项分辨率设计都满足精度要求。

4.2.3 像控测量

测量29 个像片控制点，随机抽取5 个进行实地测量，平面中误差是0.110m，高程中误差是0.117m[2]。

4.2.4 航空内业

在空三加密立体量测控制点的过程中，需要综合判定点位，针对个别错点、疑点校核左右像对、上下航线同名目标，确保点位的准确性，相对定向环节连接点的上下视差中误差需要控制在0.02mm 范围内。并且利用光束法区域网平差程序的粗差检测功能，计算并修改系统误差，并针对公共定向点和检查点做好中误差统计。除此之外，在完成测区空三加密工作后，需要完成内业检查工作，测区空三加密过程、结果相对定向精度满足设计要求。

4.2.5 外业调绘及补测

在外业调绘过程中，需要利用内业采集的线划图打印纸质图，安排作业员实地定性补调，调绘内容统一按照线宽小于0.3mm 的蓝色、补调用红色签字笔清绘在图纸中，并用蓝色签字笔标注房檐改正数，一般写在建筑物改正边长内部。一般外业量取的各类定位数据长度单位按m 注记，一般取至0.01m。另外，在补测时，测绘人员需要先绘出地物形状、丈量相关边长，标出定位点，利用全站仪等方法测量定位点后再交由调绘人员确认，确保不丢漏新增地物。

4.2.6 地形图编辑

地形图编辑需要注意以下事项：（1）内业保留外业确认的地物，不存在变化的地貌要素，针对航内判读不清晰、不准确的数据，需要根据外业数据进行修改；（2）所有图幅进行接边处理，图幅间的接边保证线状要素必须合理、完整，不出现无缝地连接，在各项图幅编辑完成后，提交数据前需要安排专人做好街区和街区的总接边；（3）提交的图形和数据需要清理多余的层、块和线型等垃圾数据；（4）提交的所有数据必须进行100%内业检查；（5）所有成图数据均回放了纸图，进行了图面检查；（6）提交图形数据的属性数据部分均进行了对照核实。

4.2.7 上交成果资料清单

上交成果资料主要是1颐2000 地形图电子拷贝1 份，测区数字正射影像图电子拷贝1 份。

5 结语

综上所述，在新时期的快速发展中，很多先进技术已融入测绘行业的发展中，无人机测绘技术在测绘行业中发挥着重要作用，尤其在数据处理中的优势比较明显，能够有效地采集特殊区域的数据和信息，在很大程度上提升了测绘工作的整体效率。