无人机测绘数据处理关键技术及应用探究

王旭 石频 廖勇

重庆市地矿测绘院有限公司 重庆 400000

无人机测绘已经取得了一定的突破性发展，在近几年的城防建设和工业监督中发挥了各种高效功能，被社会各界广泛接受。为了提升发展水平，以无人机测绘为基础改造生成的无人机测绘产品也逐渐一体化形成并应用于建设的各部分结构，改良了工业建设的器械和施工模式。通过无人机测绘数据系统的内部操控，将工业建设模式由人力干预转向于机动监控和高速监督，实现无人自动化管理的超能目标，减少工作的误差。因此，针对无人机测绘系统的特殊优势，研究其内容和应用策略有着现实意义，能够为相关工作者针对系统改进和优化应用的策略提出更多举措[1]。

1 无人机测绘数据处理技术国内外发展趋势与基本内容

1.1 无人机系统的定义

无人机生产初始的目的是为了移动位置，完成运程任务的推进。相比于传统机件设备较为有差的是，它在原始机件基础上增加了无线电和内部遥感操纵系统，能够减少人力摇杆的控制误差。虽然具有一定差异，但是无人机只是减少了人力的控制时长，依然处于遥控和移动的设备，更多的是作为传输信号和移动工具进行工作。而随着无人机系统的不断改进，在反复实验后，其内部的导航系统为位置索引提供了深层次的借鉴。相关科研人员在立足于无人机能够按照既定位置飞行的特点，对其位置的广度和深度加强了推进工作。因此，工作人员改良了无人机传统的无线电遥控设备，转变为不再仅仅依据信号系统启动进行导航的工具，而是借助遥感影像和导航速率分解的科学化仪器。它的主要特性在于能够发挥人力的作用，由人力监控无人机的影像和行驶状态，锁定其基本位置。因此，无人机的功能和目标也随之改变，由一开始的运输和传达信号转变为高效监控和后台管理的模式。在这种模式下，飞控系统、导航系统以及数据传输和动力传导系统都能共同工作，在良好的工作状态中对相关应用环境进行数据监测和传达转换。无人机最常使用的应用场景为工业建设上，这主要发挥了无人机数据监测的性能，能够对工业的各项环境数据和影响工业环境的数据整合，为施工人员制定有效的施工规划。

1.2 无人机测绘数据处理技术内容及发展趋势

无人机测绘处理技术是无人机系统中性能最为关键的一种，由于我国工业化规模的不断扩大，近年来应用范围也在不断增加[2]。一开始的无人机测绘处理技术发展并不健全，仅仅能够测量建筑户外的环境，对建筑内部的室温、地表情况和压床速度等都无法判定，而且所能测绘的建筑还仅仅局限于平整度较好的平面，而对于许多平面较高、载重较强和环境较恶劣的工业环境，很难停留时间超过一小时。也因为此，针对无人机测绘的续航能力和扩展勘测范围能力，相关国内外单位都进行了探索。随着不断改进，无人机领域不仅可以应用于基本的工业生产领域，还能对相对密集和范围小的探测点进行锁定，并且标定勘测位置。尤其是对水文情况和矿产监测有着积极意义。天宝、中海达等专门生产测绘的仪器公司以及相关航空研究院都进行了精诚合作，对无人机测绘处理过程中的各项问题进行研究探讨，对飞控系统和动力系统、数据传输和硬件集成等关键方面进行了改进和协调。而无人机测绘本身对于这几方面的要求不同，需要耗费大量的建设改进成本。首先因为测绘的范围需要扩大，飞控系统必须保证无人机飞行过程能够精确影像并且能够开启探寻系统，而无人机测绘也需要对测绘对象有一个基本的印象，从而能够对该对象的实时情况对比并传输给人员，帮助人员分析是否异常，因此其数据传输系统必须处理便捷而高效，能够方便人力掌控。而且需要对其影响传输系统速度的各种硬件进行改造，例如声音系统和储存系统，一旦这些系统数据消耗较大，续航能力下降，传输也会过慢，导致工作时间被拉长，降低了工作效率。因此，这些方面都需要耗费资金，而国内外却不断安排专人研究和改进，这是因为其所能带给社会发展的巨大优势是明显的，它能够提高测绘水准，从而稳定工业建设质量，保证施工要求符合各项指标，提升城市化水平，从而加强了国力，是各国竞争的有利产品。

2 无人机测绘数据产品应用

2.1 国土测绘

通过获取无人机航摄数据，能够快速掌握测区的详细情况，应用于国土资源动态监测与调查、土地利用和覆盖图更新、土地利用动态变化监测、特征信息分析等，高分辨率的航空影像还可用于区域规划等。

2.2 环境监测

高效快速获取高分辨率航空影像能够及时地对环境污染进行监测，尤其是排污污染方面。此外，海洋监测、溢油监测、水质监测、湿地监测、固体污染物监测、海岸带监测、植被生态等方面都可以借助遥感无人机拍摄的航空影像或视频数据进行实施。

2.3 应急救灾

无论是汶川地震、玉树地震，还是舟曲泥石流、茂县山体滑坡，测绘无人机都在第一时间到达了现场，并充分发挥机动灵活的特点，获取灾区的影像数据，为救灾部署和灾后重建工作的开展，都起到了重要作用[3]。而将无人机测绘处理技术应用，需要调节无人机的内部承重平面，对其机身的抗压和预应力进行改良，不同于其应用于工业方面，在遇到自然灾害时容易因为风力和烟尘干扰无人机的导航系统，且因为大量的外部压力合击，促使无人机系统失调。因此必须进行实验分析。

3 结语

随着计算机软硬件技术、可视化技术的飞速发展和虚拟现实技术的应用，无人机测绘数据处理效率得以提高，数字测绘产品展现方式从二维向三维发展，其应用更加广泛深入。目前，无人机测绘数据已在各行各业广泛应用，充分体现了无人机测绘数据的优越性。本文提出了相关研究与分析方向，望相关人员进行探索。