无人机影像处理技术在测绘工程中的应用研究

孙纯纯

摘 要：人机影像技术运用到测绘工程中可以获得较多精准、有效的地形信息，具有非常显著的优势。在具体测绘过程中要求工作人员能够正确掌握无人机测绘的工作类型与相关技术，并将其合理运用到测绘工程当中，切实提高我国测绘工作的精密程度以及效率，为人们的生产生活带来了极大的便利。但是，无人机影像技术在测绘工程的具体应用中还存在一些问题，本文基于此将首先对无人机测绘相关技术的主要类型展开了分析，在此基础上研究探讨了无人机影像处理技术要点和在测绘工程中的具体应用。

关键词：无人机摄影;测绘;应用

引言

从现阶段发展来看测绘技术的应用越来越广，为我国的经济持续进步奠定了良好的保障。这其中，无人机摄影测量不但具有较强的操作性和响应速度，而且产品种类十分丰富，因此能够有效完成测绘工程测量的基本工作。

一、无人机测绘相关技术的主要类型

近些年发展的倾斜摄影技术其颠覆了传统无人机摄影技术生成的正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，其通过在统一飞行平台上搭载多台相机，同事从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实值观世界。在小面积、大比例尺数字化地形测量技术服务中，无人机与载人飞机相比，它不但具有体积小、重量轻、反应快、造价低、使用方便等优势，而且无人机系统操作也非常简单，不受空域管制的影响，能够快速到达检测区，进行飞行、成像，极大地提高了工作效率。无人机测绘相关技术主要有如下几种类型：第一，地形图测绘。先是根据规定的精度要求来对无人机的拍摄角度与分辨率进行设置和调整，并利用成图软件将无人机拍摄出来的影像制作成图。第二，土石方测量。无人机测绘技术还可以计算土石方量。在飞行过程中无人机工作所处的高度称为飞行高度，此高度与地面具有一定距离，所以能够将其飞行轨迹计算出来，随后便可获得其高程值，运用PostFlight Terra 3D等软件便可将土石方量计算出来。第三，征地测量。征地测量通常是指测量出所要征收土地的面积。在对该类土地进行测量时，要求能保证国家土地的调度，强化经济建设效果。通常而言，在实际征地时，不少村民会产生土地纠纷，并且村民与集体间同样会有该类纠纷出现，尤其是当前加大征地工作力度的社会背景下，不少村民会按照自己的标准来进行土地测量，这无疑是不合法也不合理的。因此，如果能够正确、合理地运用无人机影像技术，运用正射影像图来校正，提高测量结果的准确性与权威性，减小村民间的矛盾。第四，新农村建设测绘。其重点在于测绘房屋、电力与交通。在实际调查时，务必要结合具体情况来进行拉边长与修正工作，如此一来，方可保证实际测量房屋的数据准确性，同时，还需要切实根据相应的技术大纲来有效进行测量成图。

二、无人机摄影测量技术的应用要点

（一） 无人机航空摄影

（1） 航线设计方面

无人机在实际拍摄的时候，其具体航线设计需要采用分段设计的方式，以此制定8个平高点位置。为了防止在实际操作时出现区域差过大的情况，尽可能将其控制在1/8的范围内，以此保证测量区域中会有一部分完全重叠，以此对后期的测量工作带来便利。

（2）航空摄影方面

在实际拍摄的时候，尽可能选择一些地表植物覆盖量相对较少的地形，亦或者选择一些完全不受覆盖影响的地形。实际拍摄尽可能不要在一些条件较差的环境中进行，以此提升拍摄的清晰度和准确度。不仅如此，还需要根据实际拍摄地形的差异性，根据具体情况调整太阳高度角。

（二）无人机摄影测量的控点布置

像控点的测量通常选用C级以及D级的控制点作为起始点以及检测点，并将接收机与网络RTK系统进行连接，以此展开像控点的测量工作。网络RTK流动站往往需要在CORS的范围内进行操作，以此进行相应的数据传输工作。再利用流动站设点的方式对具体参数予以测量。通常而言，测量观测的次数至少要2次，对于每次获得的数据内容都需要进行严格审查，以此确保其满足具体规定的需要。

（三） 无人机摄影数据的处理

（1） 比例调整

和影像坐标不同，相机坐标的测量往往需要提前利用影像畸变差进行调整。具体参数往往包括主点坐标、对称参数、非对称参数以及正比例系数。

（2） DEM数据匹配

DEM是获取影像的高程内容，依靠对模型投影的方式，便可以完成DOM操作。根据当前情况而言，现如今應用最广的便是PG软件，以此对该环节中的问题进行处理。该软件可以进行数据采集，以此匹配各种不同的DEM数据，以此保证测区中的DEM点全部都能满足地面本身的特性。

三、无人机影像处理技术在测绘工程中的应用

（一） 空三加密应用技术

空三加密技术主要指的是空中三角测量，其工作目的在于根据一些野外控制点，在室内来加密控制点，从而获得加密点的平面位置与高程的测量方式。该项技术具有保密性、加密性等优点。通常该类技术包括模拟空中三角测量以及解析空中三角测量两种类型。空三加密技术在无人机影像处理技术中是非常重要的一项内容，并且处理难度也较大。

（二）数据预处理技术

数据预处理技术主要指的是预先处理部分数据的一项技术。例如，在转换或增强大多数地球物理面积性观测数据前，先是要把分布没有规律的测网通过插值转化为规则网的处理，从而方便计算机的运算。

（三） 影像畸形改正

因为无人机影像技术和一般技术存在较大不同，通常都是采用非量测相机，国内在进行大比例尺测量时普遍采用单反，以便于能够有效结合定焦相机[2]。不过在无人机拍摄时便会出现畸形问题，所以必须要进行控制。对于部分剖面测量数据，如地震资料预处理中出现多路编辑、重新取样、重新排列、垂直叠加、编辑、加道头等，在实际航拍时普通的摄像机和无人机摄像头是有所区别的，所以必须要对该类图片实施修正，同时取得相应数据。

（四） 无人机拍摄数据处理

由于不同于普通拍摄方法，无人机拍摄时其数码影像排列并不规则，且存在较大角度，所以有许多拍摄影像重叠，不过由于模型体积较小，所以不会有畸形情况出现，不能将空中三角测量数据准确地进行传达，并且会导致空转自动转点的失败几率增加，加大了人工矫正的工作量。所以在实施立体测图时往往要更换模型，使得工作效率下降。结合实验结果，如果在控制点密度较大情况下，会导致区域网平差后的精度比较高。在后续控制点布设时，要求将其密度增加，从而保证精度达标。在该区域进行测图要求具有较高的精度，方可确保测度的精准程度。

（五）无人机摄影测量技术在地质灾害中的应用

一旦发生地质灾害，通过无人机摄影测量技术可以对地质灾害形成的原因进行分析，通过遥感、地面调查等方式进行地质灾害资料内容的获取，明确区域中的水文、气象、岩层等相关资料，分析地质的危险性，划分灾害的类别，为灾害的防治提供对应的方法，观察地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况，对灾害位置进行定位，形成真实的三维立体模型。通过无人机的倾斜摄影与测量技术的结合，从多个角度進行影像数据的采集。

四、结语

总之，无人机航摄系统的推广应用是国家测绘地理信息局提升我国测绘技术装备水平的重要内容之一。作为传统航空摄影测量手段的有力补充，无人机航摄系统的应用不仅能够大幅提升测绘应急保障服务能力，而且在构建数字中国、监测地理国情、重构建筑结构、提升社会管理效能等方面也发挥了积极作用。

参考文献：

[1]刘学杰.大比例尺基础测绘工程中无人机影像处理技术的运用[J].中华建设，2015（8）：148-149.

[2]鲁恒，李永树，何敬，等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011，20（1）：51-54.