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无人机测绘数据处理关键技术及应用探究
摘要:无人机作为一种新型的航空技术,在国民经济建设和现代军事中发挥着重要作用。在测量映射领域,仅仅依靠遥感卫星和有人飞机,很难及时且全方位地获得基本地理信息数据。利用无人机进行的卫星影像采集与测绘技术,由于其能够实现对卫星影像的多方位采集,成为当前卫星影像采集与测绘技术的一个新的研究热点。多旋转无人机采用多个螺旋桨提供的,实现了飞机的垂直降落。该方法飞行高度低,高空分辨率高,多角度影像、适时性好,不受再访问周期限制的优点,可以实现对目标区域的“凝视”,且操作简单,工作方式灵活,对工作条件的要求较低,可以在恶劣的条件下进行工作。
关键词:无人机测绘;数据处理;关键技术;应用
引言:无人机测绘技术涉及到了计算机技术和可视化技术等多个领域,是当今科学技术进步的一个重要体现。无人机测绘资料处理产品不但拥有更高的机动性和灵活性,而且相较于传统的测绘方式,在效率和精准度上都有显著的提升。此外,无人机测绘操作费用低廉,不会受到外部环境的限制,可实现大规模应用。目前,无人机测绘已被大量应用于测绘产业,它不但大大减少了对测绘数据的手工处理的工作量,而且还大大地提升了测绘的成功率和测量的准确性,这是对测绘产业进行的重大进展。因此,对无人机测绘数据的处理技术和应用进行了深入的探索和研究,具有非常重大的实际意义。
1无人机测绘技术的整体优势
无人飞机遥感测绘技术是一种新型测绘技术,可通过遥控测绘技术实现对所需要测定的各种土地信息进行采集。这样才能确保在遥感的时候,实时地进行处理,并在数据连接的时候,建立相应的模型,然后再进行自动化的分析。在现今的无人机测绘技术中,因为受到轨道的限制,不可能在一日内连续地进行所有测绘工作。尤其是在某些极端的气候条件下,更是无法实现载人飞行器的深空作业。同时,在对遥感技术进行研究的同时,也不能对其产业整体的发展起到推动作用。而无人机遥感技术作为一种低空遥感技术,它的应用范围与之前的遥感技术有着更大的优势。在使用时,用户可利用该系统,在缩小方式下,实现高准确度影像的影像与发送。在减少资源处理时,可得到真实度影像投发工作。在实际应用中,大部分的无人机都采用了 CCD数码相机。在应用过程中,由于数码照相机的精准度和表面的交错等因素,极易造成影像错误,从而无法适应实际应用的需要。由于飞行器的重量,给无人机配备了几个微型 CCD,可以拍摄到更多的画面。在使用的时候,它的整体运行非常平稳。其重叠度不会有很大的改变,在影像对比方面,相比于常规方法,有很大的提高。
2分析无人机测绘数据处理关键技术
2.1采用动态测绘数据处理技术
动态后测绘数据处理技术,又称为 PPK测绘数据处理技术,是 GPS的一种技术。PPK测绘数据处理技术具有很高的位置准确度和工作半径等优点。利用 PPK测绘方法进行测绘,可以减少外部条件对测绘结果的影响。PPK绘制数据处理技术,对于外部的天气和季节性的条件有较高的要求。目前, PPK测绘的数据处理技术已被广泛地用于航空三角测量。
2.2采用数字正射影像测绘数据处理技
数字正射影像测绘数据处理技术,又称为 DOM技术,一般是对一定区域内的影像进行剪切,制作成影像集。利用数码正射法对影像进行测绘,使其具有清晰的影像特性和较高的地形图精度。DOM技术所生成的数据应该进行影像数据技术改正处理和高程模型处理技术(也称为 DEM处理技术), DEM处理技术对数字正射影像测绘数据处理技术的影响较大。所以,为了提高精准度,必须使用人为的修改高度模型的技术。
2.3采用相机校验方法
在对无人机进行遥感数据的处理过程中,需要对无人机的无人驾驶摄像机进行合理的利用,但是当前在使用非测量相机时会存在不同程度局限性。比如影像数量多,影像尺寸小,影像变形大等等,都不能真正达到精准度的要求。对于这样的状况,使用双拼相机能够有效的减少影像个数,提高摄影的基线,拓宽拍摄的总体距离,能够很好的解决无测量相机的问题。尽管双拼相机具有诸多优点,但在实际应用中仍有诸多缺陷,,应进行有效的相机校验工作,以提高准确度。由于目前所使用的相机验证方法以自我验证为主,所以在进行相机验证时,应该先使用独立的相机验证方法,然后再进行外向测量。在进行测量之后,可以有效地获得相关的资料信息,并根据所采集的资料信息做适当的调整工作,进而形成影像。
3无人机测绘数据关键技术的有效应用
3.1在环境监测当中的实际应用
合理地应用无人机测绘数据处理技术可以更好地提高航测影像的信息获取速度。在环境监测的过程中,相关工作人员可以将无人机绘制进行高效地运用,通过与以往的经验更好地进行融合,从而达到真正的工作价值,更好地对目前环境的污染状况有一个全面的认识,特别是对于排污状况和当前环境治理的准备工作具有不容忽视的重要意义。本项目研究成果将有助于提升我国在固体、海洋和湿地等领域的工作效率。
3.2在矿山测绘当中的实际应用
首先,利用航拍技术实现了对矿山地形、地形地貌、土地总面积以及周边交通状况的采集。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,为了便于用无人无人机携带高精密数码相机进行资料的收集,必须先做好对地的监控工作,并预先设定成图地点。此外,在第一次飞行结束之后,测绘人员还必须要对无人机所传递回来的飞行信息进行检查,假如测图的结果不符合应用的需求,那么就必须对无人机的拍摄角度和飞行高度进行改正,然后再进行拍摄,从而得到更多的测绘资料。最后,通过对无人机所收集到的地图资料的综合与整理,得到完整的矿区地形特征,交通状况,植被覆盖等资料,从而为矿区的后续开发工作提供依据。
3.3公路边坡崩滑测绘
某山区道路在暴雨过后发生滑坡,因其一边是高山,一边是沟壑,野外勘察存在很大的危险性,因此必须利用无人机对其进行测量,以便为后续的山地道路整治工作奠定基础。其绘制过程是:第一,对无人机绘制的准确性进行检测,采用 GPS、 PPK等技术,在真实的地面上标定20个测量点,并获得其准确的坐标。再由无人机来完成。将无人机测量的坐标值和 GPS中的坐标进行对比,若偏差在±3 cm之内,则表明无人机测绘的精度符合要求;第二,进行外业航拍。携带高清晰度数字摄像机的微型无人机可以从多个视角对山地高速公路和周围的地貌进行全方位的摄影。将测量结果通过回传给地面监控系统,并对测量结果进行影像处理。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。为了得到高精度和高清晰度的地形图,技术工作者需要对地形图进行调整。第三,利用地形自动提取工具,获取测区的DSM。并利用 GIS系统生成了测量区域的三维模型,以更直接的方式展示出山区道路的地貌特征,为后续道路的改建工作奠定了基础。
结束语
总之,无人机会测数据处理关键技术的不断更新优化,可以更好地提高无人机测绘工作的效率以及结果的精度,更好地实现了全天候作业。在具体的应用过程中,因为无人机的使用特点,造成了数据容易出现失真或者不完整的质量问题,相关工作人员需要尽可能的结合无人机应用的实际情况来进行技术的完善,从而更好地将无人机测绘数据处理技术的优点充分地展现出来,推动国家的经济和社会持续向前发展。
参考文献:
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