无人机航测精度提升的策略分析

无人机航测精度提升的策略分析

刘梦兰

广州草木蕃环境科技有限公司  广东广州   510000

摘要：本文对无人机技术所具备的优势进行了分析，之后说明了无人机航测技术的现状，最后在像控点设置、提高工作人员能力、减小投影误差等多个方面着眼，阐述了无人机航测精准度提高的措施，希望在笔者的研究下，可以为相关人员提供建议。

关键词：无人机；航空测量；测量精度

引言

在科学技术与社会经济持续进步的背景下，无人机航测显现出了巨大优势，无人机具有便利性、灵活性、高效性等多种优势，其可以补足传统测量技术的缺陷，因此被大范围应用在测量工作中。为了更进一步提升无人机航测精准性，相关工作人员就应该加大对无人机的研究力度，结合实际情况，在细节之处着眼，切实提高无人机航测水平，保障测量领域更好地发展进步。

1、无人机技术优势

1.1灵活性高

无人机自身的体积比较小、整体重量比较轻，便于携带，完全不需要为无人机创设专门起降的平台，在任何环境中都可以操作无人机起飞降落，也没有其他方面的特殊要求[1]。近几年以来，在科技持续进步的背景下，我国强化了对无人机技术的研发速率，实现了无人机操控更加便捷。

1.2效率高

借助无人机进行测量作业，可以有效地提升测量范围，强化工作质量，无人机可以在实际工作进程中在多个方面着眼，如垂直、倾斜等，将测量影像信息全面收集，可以帮助工作人员得到所需要的真实信息，切实提高测量成效。

2、无人机航测技术现状

过去所用的测绘措施已经无法符合当前社会发展要求，因此无人机航测技术开始在测量领域大范围应用。无人机航测技术优势颇多，如机动性能优良、续航水平高、灵活性优异等。在我国现阶段地形测量工作中，无人机航测已经成为了一种十分关键的，对空间信息展开收集的技术手段，这对于我国地形测量领域的进步发挥出了积极推动作用。

通常来说，航测工作的开展都处于低空环境中，在此种航测工作模式中，外部环境因素对其造成的干扰与不良影响较小。因此借助无人机展开航测可以更好地对地形测量中暴露出的种种问题实施检测，从而优化与改善过去测绘技术中存在的不足。同时，航测技术还可以对各类数据与信息实时获得。因为无人机所具备的种种优点，在地形测量时还可以减少工作人员压力，降低不必要的成本耗费，相关工作人员在操作时也会更加便利快捷[2]。借助无人机进行航测，不但可以对地形环境情况全方位分析，还可以对地形中存在的各类危险因素实时监测并收集信息。此外，无人机的运转速率较快，续航性能优良，工作人员在应用无人机展开地形测量工作时不但可以对测量所需成本有效节约，还可以提升工作效率，此种方式对于优化地形测量技术有着积极意义。

3、无人机航测精度提升的策略

3.1使用无人机单反相机畸变纠正方法

在航测技术使用过程中，工作人员可以将普通单反相机的畸变进行纠正，可以先对普通相机校对处理，以此得到相机的畸变指标，之后将普通单反替换为专业性较强的可量测相机，在校对以后相机拍出的照片也可以转变为标准中心投影影像。在纠正过程中工作人员可以参照畸变差改正公式以及模型信息，并依据观测点位与目标点位的偏移数据，应用最小二乘法来计算出相机实际的畸变指标近似值，普通相机畸变指标可以通过自动校对、室外校对等进行验证处理[3]。

3.2使用GNSS辅助处理技术

外方位元素可以应用POS辅助的措施来进行测量，此手段的使用有着明显优势，可以更好地促使外业工作中繁琐的环节被省略，为航测工作的顺利开展打下基础，也可以实现摄影采集以及内业成图之间有机结合起来。但是使用POS辅助措施会导致重量超出无人机荷载范围，这就使得设备无法有效安装与平台上，部分POS辅助系统所具备的功能也难以实现，无法达成预设目标。而应用GNSS辅助技术则可以降低重量，减少质量，有效取代了部分POS设备系统，安装工作更加顺利，为航测技术的实现奠基了基础。因此，可以将GNSS辅助安装于无人机平台中，以此促使其发挥出应有的价值效用。在GNSS差分测量中涵盖了实时处理以及滞后处理，前者包括RTK，后者包括PPK。通常来说可以将GNSS辅助安装低精密性惯导设备安装好，之后进行GNSS差分作业，实现测量工作有序进行。应该提高关注的是，GNSS差分测量点位不是像主点所处部位，而是天线所处部位，工作人员应该在实际测量的进程中将天线以及摄影设施中心点位的偏差合理控制，规避对测量质量造成威胁。可以依据天线的位置、位置差、持续两个曝光点间的飞机姿态内插值来优化，最终获取精准的摄影像主点坐标信息。地面上安装的像控点数量在使用了GNSS技术以后有效减少，但是不会对测量精密性造成干扰，因此可以有效达成测量工作要求。

3.3完善像控点布设与测量

像控点设置的是否科学合理，对于测量精密性有着显著影响，为了提升像控点设置的实效性，那么就应该秉持以下几条原则：首先，像控点应该设置在无争议的地物上，如墙角等，尽可量规避在平坦区域环境中设置像控点。其次，像控点通常会设置在距离测量边端不低于一至一点五厘米的区域环境中，这样可以高效打消或者减少影像信息匹配误差。再次，为了便于无人机拍摄，像控点的设置点位应该选择在视野较为开阔的环境下，不可将其设置在高大树木遮蔽的区域中。最后，像控点应该设置在交通便捷以及利于保存的环境中，这样才可以为后续的精密性检测验证提供便利。

3.4提高测绘人员能力

在无人机航测工作中，工作人员的综合素养对测量成果是否精确有着重要作用，因此对于工作人员来说，必须想方设法提升其专业能力，在确保工作人员操作水平的基础上，实现无人机航测工作的高质高效。为了实现这一目标，可以在以下几个方面着眼：首先，可以通过社招的措施，提升人才准入门槛，聘用能力强、素质高的技术人员。其次，应该加大对工作人员的培训考评力度，通过培训考核提升其专业能力。最后，应该引进自动化测绘技术，这样一来可以减少操作流程，二来可以提高测绘精准度。

3.5减小投影误差，提高航片几何属性

航摄影像属于地物的中心投影影像，而地图则属于地物的正射投影，当地表与相片都严格水平时，那么两个投影成果为等效关系。但地表上具有的起伏波动会导致像点产生位置移动的情况，无人机飞行进程中的波动会造成相片倾斜。因此，工作人员应该尽可量选择晴朗、无风、阳光充沛的天气环境下展开航拍作业，切实提高相片的判读性能并确保无人机飞行姿态处于稳定性，提高相片坐标系下的像素点平面精确度。在高差超出四分之一相对航高的测区，应该展开航线规划，借此降低因为投影参照面改变导致的误差问题出现。

4、结束语

综上所述，在科学技术持续进步的背景下，对于空间信息的需要量不断加大，无人机航测技术随之衍生，该技术可以有效补足以往所用测量方式的缺陷与不足，切实提高航测精确性，实现测量工作效率不断提高。相关工作人员也应该认识到无人机技术的重要意义，分析无人机技术的应用要点，保障无人机航测精准性不断提高，这样才可以为测量领域的发展做出贡献。

参考文献：

[1]孟祥利,徐磊磊,刘效才等.“空天地网”一体化在矿产资源动态监测中的应用——以临沂市为例[J].地矿测绘,2023,39(02):51-55.

[2]潘松杰,侯云龙,韩兵兵等.基于无人机航测及Rhino-griddle平台的FLAC3D复杂三维地质体建模技术应用[J].甘肃地质,2023,32(02):69-74.

[3]查剑锋,朱鹏程,吴德军等.无人机航测空三点误差分布及像控点对其精度影响机理[J].煤田地质与勘探,2023,51(07):151-161.