测绘工程中无人机的运用

莫守贤

摘要：无人机遥感技术具有操作便捷、信息处理速度快、监测尺度大等优良特点，虽然无人机遥感技术已经应用于我国民用工程各个模块，但是在测绘工程测量中应用仍然处于起步阶段，还没有形成成熟的产业。这种情况下，相关人员应加大对无人机遥感技术测量功能的开发应用，从无人机测量型相机拍摄方式、处理方式等方面入手，逐步细化无人机遥感测量操作规范，为无人机遥感技术在测绘工程测量中优良作用的充分发挥提供依据。

关键词：工程测量；无人机遥感技术；应用

1无人遥感技术在工程测量应用中的优势

1.1监测效率高

对于遥感技术而言，保证监测效率是十分重要的一点。对比其他手段，无人机遥感技术就有监测效率高的优势。因此，利用无人机遥感技术，就能够第一时间对紧急事件或者状况进行有效处理。最终就能够提高处理事件的效率，提高监测效率，同时还能改善处理的结果。

1.2信息处理效率快

相比于传统技术来而言，无人机遥感技术的信息处理速度十分迅速，能够快速上传各个目标区域的不同信息，对监测目标区域进行全面监控。无人机遥感技术就提供了这一有利保障。对于测绘工程而言，应用无人机遥感技术具有极大的应用价值，要充分发挥无人机的优势。

1.3融合性比较强

无论是无人机遥感技术，还是其他传的测绘统技术，只是运用单一的遥感技术，在监测目标的时候就会很容易出现一些漏洞。只有将不同的遥感系统相互结合才能够起到取长补短的效果，遥感技术应用的有效性也得到了保证。因为无人机遥感技术的融合性高，能够很好的与其他系统结合，所以它的应用效果就能够得到很好的提高。

1.4监测尺度大

无人机技术的发展不断升级，不仅可以监测大范围物体同时可以监测到小范围物体，其监测尺度可以控制，在工程测绘领域效果显著，不仅可实现对测量范围的控制，同时具有一定的伸缩性。使用无人机遥感技术可及时反映出目标区域内的真实情况，同时可以在机器设备中以三维的形式展示出来，可直观的展示出地理信息。

2测绘工程中运用无人机遥感技术的具体分析

2.1信息采集和处理工作

通过遥感技术的合理运用可以提升地理信息采集的整体质量，也能对信息系统进行加密处理，从而提升地理信息采集和传递的安全性。尤其是在进行各项工程信息采集的过程中，运用该项技术可以通过自动化的方式对多种信息进行处理，以此保障数据采集的准确程度。尤其是在对矿山进行数据测量的过程中通过遥感技术的合理运用更好地探测到煤炭资源，从而收获更高层面的测量效果，也可以科学改善周边的生态环境。

整个数据采集过程中，无人机在空中拍摄时会通过GPS 和惯导系统自动记录拍摄照片的空间位置和角度姿态，在保障影像航向重叠度和旁向重叠度达到66%以上便可以利用空中三角测量自动解算空间立体模型。由于多角度传感器的存在，该技术可以打破地表建筑与复杂地形的限制，此外由于航测系统飞行高度较低，可高效率地获取地面高质量的多角度影像。同时，其主要通过多视影像的地表地物的同名点坐标实现密集匹配，经此处理可生成密集点云，在此基础上对不规则三角网进行构建。最后，借助Context Capture 软件结合影像POS 数据和地面GPS-RTK 采集控制点数据等技术实现三维重建。

2.2影像数据处理

数字影像检查主要是针对重叠度、数据覆盖、数据异常、影像质量等多个方面的检查。针对像控点对于最近基础控制点的平面位置中的实际误差不得超出0.1m ；高程的误差不得超出0.1m。在纠正影像畸变的时候，选择利用GPU 来纠正快速测绘影像图，主要是针对主点偏移纠正、匀色处理纠正、畸变纠正等处理；建立飞行影像数字正射影像，按照单张航片内外方位元素以及数字高程模型，通过纠正软件，就可以实现对数字相片的影响重采样，从而实现对影像失真的纠正；选择利用数字模型，能够将原本中心投影直接转换成为垂直正投影，进而获取正射影响；之后利用匀光、裁切、镶嵌等对应的操作，就会有相应的标准分幅正射影像图直接生成。

在Context Capture 中新建一个项目，项目的储存路径及名称选择英文字母命名，便于软件的识别；其次导入外业工作获取的数据源，共376 张影像和6 个控制点，软件自动识别影像的焦距、相机参数和位置参数等信息。倾斜摄影与传统摄影测量一样，均需对影像进行空中三角计算来确定影像之间的相对位置关系。Context Capture 利用所采集到的POS 数据可精准地解算出外方位元素，同时由于多视影像匹配的平差结果直接影响空中三角测量精度，Context Capture 采用光束法区域网平差来提高平差结果，进一步提高空中三角测量精度。此外，由于在大多数情况下，航测系统所搭载的光学相机会出现镜头畸变，而相机镜头在固定的畸变参数的情况下，由于水面、反光面和树木等因素的存在，均会影响经过计算后的像点、摄影中心和物点的共线位置，进而使空中三角测量匹配点的精度过低，最终影响模型精度。此时便需要相机矫正，控制重投影均方根误差在0.5个像素以内，可获得较高的模型精度。

刺点是提高空中三角测量质量的一个重要步骤，其主要通过人工选取控制点所在的影像进行刺点与借助GPS-RTK 实测得到的控制点坐标进行对比选刺，从而可得到控制点所在影像中的准确位置，提高空中三角测量质量。Context Capture 刺点分为粗略刺点和精细刺点。其中，粗略刺点主要为精细刺点快速准确找到控制点位置提供了依据，粗略刺点在控制点的目标影像上，每个控制点较为分散的选取5 张以上目标影像进行刺点，刺点完成后提交空中三角测量计算。精细刺点为在第一次空中三角测量结束后，从每张目标影像中，均进行刺点，且需对影像进行放大以保证刺点的准确性。

重建生成三维模型就是利用已有的点云数据在Context Capture 中生产三维模型，通过空中三角测量解算结果，采用多视影像匹配技术进而构建不规则三角网，最终进行纹理映射。设置模型参数将模型精度设置为最高级，输出坐标系为CGCS2000 投影坐标系。由于生产模型对计算机性能要求较高，试验区属平坦地区，采用规则平面切块的方式进行模型生产，将点云数据分成12 个瓦片，即分成12 个子区域生产模型，处理完成后得到一个DATA 文件夹，包含12 个Tile 子文件夹，每个子文件夹都有该子区域的OSGB格式的文件。后期修复三维模型时可借助生产的子区域进行总体的修复。经Context Capture 软件初步处理点云数据可得三维三角网表面模型。至此，需将三维三角网表面模型进行自动纹理映射，进而得到真实视觉效果的三维模型成果，即得出高可视化的实景三维模型。

结束语

在科学技术发展进程中，多种新型技术方式不断涌现，无人机遥感技术就是其中一项技术。该项技术具有高质量定位效率高、处理速度快的优良特点。无人机遥感技术在测绘工程中的合理应用，不仅可以提高测绘工程测量质量，而且可以提高测绘工程测量效率。因此，对无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

参考文献

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