无人机测绘数据处理关键技术及应用探究

摘要：无人机测绘技术的应用非常广泛，与其数据处理技术的实际应用精度较高有关，其应用优势主要集中在野外工作效率以及信息集成度较高等层面上。但是在实际应用无人机测绘设备进行后期数据处理操作的过程中，内业人员还需要统一坐标系统中的转换参数，逐步提升测绘数据处理质量和精度。本文将着重探究无人机测绘数据处理关键技术及其应用。

关键词：无人机测绘；数据处理技术；应用

无人机飞行设备能够在远程遥控模式之中精准采集地形地面数据信息，并与测绘数据处理技术实现有效衔接。但是在对多相机采集的视频图像数据信息进行分类处理的过程中，对多目相机拍摄角度的偏差进行集中校验，并在环境监测、国土测绘、灾情救援、矿山测绘以及城市基础设施建设等具体应用场景中提升数据采集精度和准确性。

1无人机测绘数据处理的关键技术

1.1相机校验

很多大品牌的无人机飞行平台和航测设备，适用于较多工程航测作业场景和环境条件，但是需要及时采取科学合理的相机校验分析方法，根据无分机飞行航测路线中可能存在相机镜头畸变影响因素[1]，对投影中心点的坐标进行集中校验。相机校验技术，其主要原理为校正像素点、投影中心与对应物方点之间的共线关系，因此航测数据处理人员需要慎重选择坐标系统，并对物方坐标的解算精度进行严格控制。相机校验技术方法，能够针对大部分单目航测摄像头在飞行过程中可能产生的镜头图像畸变问题，因此数据处理与分析人员需要在构建坐标系统和像控点数据模型的过程中，筛选自检校法、试验场检校法以及多像灭点检校法中最适合实际工程勘测作业需求的技术方法。相机校验技术方法，其数据处理精度相对较高，但是需要统一设置各项坐标系统的转换参数，并在计算机软件系统中精准对接无人机空中航测作业项目中的具体数据精度控制标准[2]。

1.2Dom和Dem技术

Dom技术是数字折射影像技术的简称，Dem技术是数字高程模型技术的简称。在工程测绘作业现场中，两项数据处理技术的应用非常广泛，能够在空三加密技术的基础之上，实现原始影像数据的重采样作业目标，但是需要对三维建模结果进行集中校核分析，避免其数据精度有所下降。Dom技术能够针对无人机飞行设备在航测作业过程中非常容易出现的路径偏移等问题进行反向数据处理等操作，但是需要根据特定地理地形特征等基础地理信息[3]，对数字影像数据信息进行降维处理，与Dem技术相互影响，才能够保障无人机航测数据结果的准确度和采样精度满足工程建设需求。Dem技术被广泛应用在城市基础设施建设工程项目中，与计算机系统软件和通信设备实现有效衔接，但是需要人工添加指定的特征线，避免影响到周边建筑物影像数据信息的实时采集精度。Dom和Dem技术都能够在构建地面数字化模型的过程中，逐步突出特征自动化匹配功能与三维离散处理环节的应用优势，但是需要对DSM模型进行滤波处理并去除噪声点。

1.3空中三角测量

空中三角测量，也被称为空三加密技术，能够对航摄影片与被摄对象之间的空间几何关系，对地面坐标系统、空中坐标系统之间的转换参数进行精准验算和统计分析，在合理运用计算机视觉匹配算法的过程中，确定被测点的高程数据以及平面坐标偏移差值等数据指标。空中三角测量技术能够在大多数无人机航测作业项目中广泛应用，并需要在建立实地数据模型的过程中，将像控点与平差计算结果组合配对，地面以及空中三空所得的计算结果普遍存在细微误差，因此需要在刚性配准计算的基础之上，逐步提升数据采集精度。空中三角测量技术方法的计算结果，能够客观反映出被测像控点和目标地物特征模型之间的关联性，但是需要对传感器系统、影像系统以及地面系统之间的存在的转换规则差异进行分组处理。空中三角测量技术还可以根据GPS以及RTK信号接收设备的实际采样频率，对无人机航摄相机采集到的相片信息进行精准匹配，对关键影像数据特征信息进行分类统计分析。

2无人机测绘数据处理技术的应用

2.1地形测绘

在众多工程项目的施工现场中，地形测绘工作非常关键，能够直接影响到各项施工技术资源的实际需求总量，因此合理运用无人机航测设备进行地形测绘作业，需要涵盖以下基本流程：空域申请、航线设计、无人机航摄、数据检查和影像处理、提交结果等主要工作内容。无人机航摄作业人员需要精准规划与计算相片重合度、航线航高等各项技术参数，并在数据检查与影像处理阶段内，执行标准化的实景三维模型构建程序，还需要对数据预处理、空三加密、立体测图等内业工作进行科学规划。在软件系统中集中导入相片数据和三维数据坐标系统等基本参数指标，内业处理人员需要对地形图的测绘作业精度标准进行对比分析，才能够快速完成地物要素采集等相关工作目标。在进行地形图测绘作业的过程中，数据处理人员还需要集中校验地物要素平面坐标的实际误差数值、高程误差等数据参数，判断其是否在精度控制标准范围之内，并集中清理噪声数据。

2.2环境监测

无人机航测技术与数据处理技术，都能够广泛应用在环境监测技术领域之中，部分地区的环境工程建设活动主要集中在偏远山林之中，因此难以人工采集样本数据，还需要借助于高精密的传感器以及通信信号放大设备，对不同环境监测项目的数据采集工作增加的技术难度。因此在进行环境监测数据采集工作的过程中，需要合理运用无人机航测设备精准采集图像视频数据，并将观测像控点数据坐标同步到远程遥控服务器之中。根据环境工程的实际工作需求，外业人员需要合理运用无人机设备进行航空摄影测量作业，并自动识别环境中的气体类型、浓度分布等基本数据信息，并结合传感器设备采集到的环境物理量检测指标，实时处理航摄过程中采集到的环境数据信息。环境监测技术领域内的无人机航摄数据处理，需要根据特定环境监测项目选用自动化视觉匹配和数据校正算法。

2.3灾情救援

在不同地区的灾情救援工作体系中，无人机测绘数据处理技术的应用优势非常显著，其数据处理精度和实时性等特征能够大幅度缩短救援时间，并精准定位灾害救援工作方向和实施目标。但是在精准采集地质灾害以及森林火场灾害现场视频图像数据的过程中，数据处理人员需要精准判断地形图、实景三维模型中的高程精度、平面精度是否满足实际航测技术标准和实际需求。在进行远程灾情救援和资源调度工作的过程中，无人机航测设备能够采集的视频图像数据信息精准度非常关键，因此数据处理人员需要对DOM以及DEM技术进行合理运用，逐步提升现场灾情救援工作速度和精准度。

结束语

综上所述，无人机测绘技术与数据处理关键技术，是逐步提升野外航测作业精度的重要支撑，但是需要对工程地质监测、环境监测、地形图测绘以及灾情救援等多种实际应用场景进行精准分类。无人机航测技术人员需要合理运用数据处理技术，在定期调整和校正数据坐标参数的过程中，结合计算机软件系统的仿真模拟分析结果，逐步提升航测数据采集精度和准确性。

参考文献

[1]张振军.基于数据筛选的无人机测绘数据异常检测[J].西华大学学报（自然科学版），2022，41（04）：66-71.

[2]王伟娜.基于主从构架的无人机测绘数据安全储存系统[J].自动化技术与应用，2021，40（12）：71-75.

[3]李海，蓝誉鑫，梁财源，蓝锦标，陈伟龙.无人机测绘数据处理关键技术在电网企业的应用研究[J].中国设备工程，2021（20）：147-148.