无人机测绘数据处理关键技术及应用探究

无人机测绘数据处理关键技术及应用探究

孙波中

天水三和数码测绘院有限公司

摘要：近年来，无人机测绘技术在工程测量中得到了广泛的应用。与其他测绘技术相比，无人机测绘在数据处理方面具有显著优势，不仅可以加快测绘进度，而且可以有效提高测绘成果的精度。有鉴于此，本文简要介绍了无人机测绘系统和无人机测绘的组成和特点。本文对图形数据处理技术进行了详细的分析，为行业提供一些建议和帮助。

关键词：无人机测绘；数据处理；关键技术；应用

引言

随着信息时代的到来，一系列数字测绘技术应运而生。其中，无人机测图技术可以通过遥感系统对复杂区域进行测绘，不仅大大降低了传统手工测量过程的风险，而且加快了测绘过程。它在数据采集和处理方面也有很大的优势，可以方便后续工作人员对数据的整理和分析。

1无人机测绘系统组成分析

1.1地面部分

无人机遥感系统的地面部分可以分为无人机轨迹规划部分、无人机遥控部分和图像拍摄显示部分。其中，轨迹规划任务主要是规划无人机的测绘路线、性能和作业区域，以确保无人机的有效测绘。轨迹规划完成后，无人机将由地面远程控制系统执行测绘作业。同时，地面显示系统会记录无人机拍摄的各种图像数据。

1.2空中部分

无人机遥感测绘系统的空中部分主要包括四个方面：控制系统、传感器系统、压缩系统和无人机平台。控制系统主要是指地面控制中心，即地面人员可以通过相关的网络平台进行控制。实现无人机的遥控，完成一系列飞行姿态的改变；传感器系统是无人机遥感制图系统的核心部分。它配备了CCD数码相机、合成孔径雷达和其他设备，可以有效地捕获和处理空间图像。压缩系统可以实现实时数据传输，保证数据信息的高精度；无人机平台是低速无人机。

1.3数据处理部分

无人机遥感测图系统包括计算机处理系统。在获取物理图像信息后，对数据进行采集、存储和处理，不仅减少了人工操作，而且大大提高了数据处理结果的准确性。无人机遥感测绘系统依靠地面部分、空中部分和数据处理部分的配合来完成工程测绘。它具有强大的功能，可以应用于地质灾害区域的监视。它不仅可以了解灾区的详细影响信息，而且可以为灾区的后续重建提供重要的数据参考。

2无人机测绘数据处理关键技术研究

2.1相机校验

非测量相机是无人机测绘系统中的重要设备，对测量结果有很大影响。一般情况下，非测量摄像机在应用过程中会产生一定的误差。错误的原因包括以下两点内容：（1）由于相机镜头畸变较大，可能会导致被测点的坐标出现问题，影响测量结果的准确性；（2）由于相机主距离和照片中心坐标系中的图像点坐标未知，因此无法从地图图像确认图像点的坐标，从而导致数据处理问题。因此，为了避免在非测量相机的应用中出现错误并提高数据处理结果的准确性，有必要对其进行验证。

2.2DOM生产

数字正射影像技术（DOM）是无人机制图数据处理的关键技术。在实际应用和生产中，它主要包括数据处理，图像校正甚至色彩处理。这些链接的处理级别直接影响DOM最终结果的准确性。在DOM生产中，有很多手工工作，为了保证数据处理结果的准确性，有必要使镶嵌线远离人造建筑物，以确保DOM接边的准确性符合相关标准。

3无人机测绘数据处理的应用研究

3.1工程概况

该项目是机场高速修复项目。为了确保项目的顺利进行，有必要应用无人驾驶机测绘和数据处理技术为后续的维修过程提供有效的指导。在特定的应用中，需要相关人员来组合无人机测绘。该系统对被调查地区的地形、地貌进行摄影测量，掌握被拆迁地区的数据和被调查地区的房屋状况，对促进后续项目的顺利开展具有重要作用。在地质调查中，利用无人机航空摄影技术，形成了dem、dom和dlg数据，获得了分辨率较高的数据。有5个勘探点，编号为A、B和C.D、E，其中B区块分为6个区块，C区块分为2个区块，E区块分为3个区块。

3.2航线设计

测区基础数据及采用设备情况录入如表1所示。

3.3像控点布设测量

在无人机测绘中，数据处理技术的应用应着重于图像控制点的布设测绘。结合本工程实际情况，在进行影像布图调查时，应特别注意以下几点：（1）由于本工程测区图像控制点均为平面控制点，为保证测量精度符合标准，需将测图数据与测图精度要求结合起来，控制平高控制点的跨度。（2）在此测量中，需要四个基准，并且需要在两个路径的重叠位置放置四个控制点。为了确保测量精度，有必要尽可能减小两点之间的距离以确保顺利进行测量。

3.4空三测量

空气三角测量是通过pixegrid自动空中三角测量系统实现的。在进行空中三角测绘之前，我们必须做好充分的准备，模型连接不良的计算公式如下：

式中，△S为平面位置较差，m；△Z为高程较差，m；m像为像片比例尺分母；fk为航摄仪焦距，mm；b为像片基线长度。在对像控点平面精度进行控制时，应严格控制保证其与邻近基础控制点平面之间的误差，具体如表2所示。

在本项目的实际测量工作中，由于与住宅建筑物有关的一些问题，地图图像的阴影以及住宅建筑物的隐蔽性较大，因此，为了确保最终的地图绘制精度，有必要扩展平面误差的精度和高程误差的精度。对一般最终测量结果的分析表明，无人机测绘技术可以显示工程勘测区域的空3加密精度，符合相关规范和标准的加密准确。在采集窗口上收集点，根据点线表面的要求选择相应的特征符号，测量特征上的标记，创建DLG项目，在轮廓上设置接缝点，然后执行所有轮廓节点按顺序完成，并支持诸如内插、变换、裁剪和特征元素连接之类的处理技术，有诸如精度分析、数据检查和拓扑检查之类的控制功能。比如房子的凹凸部分要按比例来测量，两端墙垛小于0.4 mm的可以省略，应测量烟囱和主要道路上物体的轮廓。应测量中心位置，并通过现场工作完成图纸的测绘。对于独立的地面物体，如露天体育场馆分为有看台和没有看台，应按比例测量范围，并配置相应的符号。3.5无人机测绘数据处理在地形测量中的应用分析

传统的地形测绘任务根据测量区域的位置、地形、范围和测量精度选择航空摄影或工程测量。无人机测绘技术成熟后，必须通过工程测量进行大、小比例尺测量。任务可以通过摄影测量完成，并且在生产率和成本方面具有优势。特别是对于地形条件复杂，时间紧迫的项目，如救灾、应急制图、地震、山体滑坡、洪水等自然灾害发生后，通常需要快速获取最新信息。传统的测绘方法通常起不到作用，因此使用无人机测绘技术来快速测绘就非常重要。救援队可以直接避开危险区域并到达实际救援现场，大大缩短了救援时间，有助于确保救援队的安全。

3.6无人机测绘数据处理在国土测绘中的应用分析

对于国土资源管理，其制图工作是关键。通过测绘可以获得相关的国土资源数据信息，并可以进行相应的管理和规划工作。无人机测绘系统在土地制图中的应用可以达到良好的测绘效果。利用无人机的航拍功能，可以有效地获取相关区域的土地资源信息，实现数据信息的收集、整理和分析，为后续的计划和管理提供数据指导。

4结语

综上所述，无人机测绘技术作为当前的新技术之一，在工程测绘工作中具有重要的应用价值。与传统的测绘技术相比，无人机测绘技术更加灵活高效、具有可靠的数据处理功能。正是由于无人机的测绘数据处理功能过于强大，所以才在传统的地形图测量中和国土资源管理得到了广泛应用，有力地促进了我国工程测量领域的进一步发展。

参考文献

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