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无人机影像处理技术在测绘工程中应用

期刊目录网建筑工程论文发表2021-09-23 09:37关注(1)

  在本文中,笔者论述了在测绘工作中应用无人机影像处理技术的工作类型和优势,并结合当前测绘工程的工作现状,提出了几点应用策略。

无人机影像处理技术在测绘工程中应用

  [关键词]无人机影像处理技术;测绘工程;应用策略

  引言

  将无人机应用到测绘工程当中能够有效降低测绘工作的难度,避免工程建设中一些不稳定问题的出现。随着社会科学技术的不断发展,无人机遥感测绘基础会成为未来测绘工程的中坚力量。

  1在测绘工程中应用无人机影像处理技术的概述

  测绘工程工作是指对某一区域、空间进行测量工作,并结合测量的数据绘制该区域的地形图。测绘工程工作能够为项目工程建设提供测绘数据、图像和施工的具体信息,一般在项目工程建设之前完成。无人机影像处理技术一般是指遥感影像技术,较多见于工程测绘工作当中[1]。无人机影像处理技术并不需要过高的资本投入,且具有操作灵活的优势,极大程度地满足工程建设对于一些危险地区、复杂地区的地质地貌、水文地质的勘察工作需求。无人机影像处理技术的功能比较多,操作人员可根据无人机的型号来挑选适合的摄像机设备,在成功搭配之后就能够对要测绘的地域进行多角度的测绘。

  2在测绘工程中应用无人机影像处理技术的优势

  在测绘工程中应用无人机影像处理技术的优势主要有以下三点。第一,图像更加高清。在进行地质条件、水文地质条件等方面的测绘工作时,工作人员可借助无人机的遥感观测技术进行数据的监测,并在高空中利用高清摄像系统对监测对象进行航拍。工作人员通过对摄像软件系统进行控制,调整无人机摄像的精准度,用以适应不同地理条件下的工程测绘工作,满足建设项目对高清摄像、实时定位、实时监控等工作内容的要求。第二,监测的范围具有可控性。在比较复杂的环境下作业时,一般的测绘技术并不能够取得理想的数据和图像。工作人员通过结合无人机影像处理技术,运用无人机的遥感监测技术调整了监测的范围和规模,利用三维形式对传统检测项目区进行了集中显示,提高了工程检测的准确度。第三,监测率高。传统的测绘工作对人员的技术要求较高、工作效率低,在对于一些复杂环境、高风险环境进行测绘工作时,总会面临着难以预知的风险。将无人机影像处理技术投入到测绘工程当中,能够让工作人员在第一时间掌握项目施工的情况,用数据处理、数据预处理技术及时发现风险并规避风险,保证项目建设能够顺利进行。

  3在测绘工程中应用无人机影像处理技术的工作类型

  第一种类型是征地测量。一般情况下,所征收的土地地形平缓,具有开阔的视野和有秩序的整齐土地,受所征收土地的地形、地貌特点的影响,征地测量工作对于技术的要求并不高,测量难度不大[2]。但是,由于征地测量一般是在野外进行的,所征收的土地的范围也比较大,这项工作对于测绘人员的体力要求、耐力要求比较高。在长时间的持续工作情况下,测绘人员使用无人机影像对征地进行测量的工作效率降低,导致征地测量准确度不高,对于接下来的测绘工作带来影响。第二种类型是农村建设绘制测量。由于多数农村的地形、地貌较为复杂,且面积广阔,在实现农村城市化建设的工作中,测绘工作无法高质量的展开,从而影响了农村建设的工作效率。将无人机影像处理技术应用到农村建设绘制测量工作当中,能够对偏远山区农村房屋、水电、交通等情况进行精准地测绘,并生成地图,方便工作人员开展农村建设工作。第三种工作类型是地形图的测绘。无人机最重要的使用方向就是绘制地形图,将无人机影像处理技术应用到地形图的测绘工作当中,能够满足地形图对精准度的要求,绘制出高质量的地形图。地形图对于工程建设工作的影响非常巨大,将准确度地的地形图应用到工程建设过程中,很可能会导致工作事故的发生,造成工作人员生命与财产的损失。第四种类型是土石方测量工作。在种种测量工作当中,土石方测量对于技术的要求比较高,人力测量土石方会面临危险,而且测量工作的质量、效率并不理想。将无人机影像处理技术应用到土石方测量工作当中,不仅能够得到土石方量的精准数据,还能够避免不必要人力资源、财力资源的浪费,大大提升工程的施工效率。同时,运用无人机影像处理技术测量土石方量的方法十分便捷,根据工作人员设置的固定数值,无人机飞行在固定的高度上,只需对飞行轨迹、图像数据进行整理归纳,就能够测绘出土石方量。

  4在测绘工程中应用无人机影像处理技术的注意事项

  在进行工程测绘工作过程中,为了最大程度的发挥无人机影像遥感测绘技术的优势,满足项目施工对高质量测绘数据的需求,相关工作人员要加强对相关设备的维护意识,阶段性地对设备进行检查和调试。第一,测绘人员要以项目施工对测绘工作的具体要求进行设备的调整,遵守质量检测的标准对设备进行全方位的检查[3]。第二,为保证在测绘工作中相关设备能够良好的运行,测绘人员要加强对无人机通信设备、电源系统、地面电台等基础设施进行检查。第三,为了避免在测绘工作过程中出现重叠、航线弯曲的问题,测绘人员要定期对影像质量、清晰度、色彩效果等内容进行检查。为了提高无人机遥感测绘工作的效率,测绘人员要提高对像控点测量流程的生机。一方面,根据无人机实际的拍摄角度,对拍摄区域自由网的效果进行检验,通过影像技术在第一时间生成自由网快拼图。另一方面,对目标测绘地形、地势进行综合评估,并调整针对性的像控点测量方案,控制像控点摄像的质量。此外,在无人机遥感测绘工作过程中,工作人员不能够对原始数据进行随意删除或修改,也不能对已设定的操作指令进行更改。

  5在测绘工程中应用无人机影像处理技术的具体策略

  5.1应用畸形改正技术,提高图像的真实性

  与普通的影像处理技术不同的是,在进行无人机测绘过程中,工作人员较多使用的是非量测相机,而用大比例尺进行测量时,工作人员使用的都是常见的单反相机,一般与定焦镜头搭配使用,因此时长有拍摄畸形的现象发生。在进行剖面数据的提取时,某些地震资料会有多路编辑、重新取样、重新排列的现象发生,这时技术工作人员要进行修正工作,在完成修正后获取相关的数据信息[4]。无人机影像技术很大程度上受到卫星遥感和航空遥感技术的影响,在具体的测绘工作过程中能够进行无人遥控的低空飞行,可以从多个角度获取高质量的图像,保障获取图像的分辨率和图像的真实性。

  5.2应用空三加密技术,实现室内控制点加密

  空三加密技术是在无人机影像技术中最为重要的一项技术内容,对工作人员的操作技术要求比较高,这一环节工作的质量高低对于接下来的工作准确度有着很大的影响。运用空三加密技术是为了实现室内控制点加密,计算出加密坐标的具体平面位置,一般是在野外控制坐标的支持下空中进行三角测量工作。目前,解析空三加密技术、模拟空三加密技术在测绘工作中比较常见。空三加密技术的运用流程较为复杂,可简单分为空三数据预处理、初始构网、对连接点进行精确匹配、去除漏匹配点、增加连接点数、控制网平差等环节。空三加密技术不会受到被测量地点区域大小的限制,能够完成区域内部精度均匀的测量工作,控制野外测量工作的成本,大幅提升工作效率。

  5.3应用大比例尺技术,完成地图绘制工作

  进行测绘工作需要建立在同一的测绘基准和测绘系统的基础之上。在测绘工程方面,我国对比例尺地图进行了明确的规定,比如1:100、1:500、1:1000、1:5000、1:10000等[5]。在应用大比例尺技术开展无人机遥感测绘工作时,工作人员需要掌握无人机影像航测系统结构和功能,对地面控制系统、空中控制系统、影像数据处理系统的工作流程有清楚的认知。由于在无人机飞行拍摄过程中都使用的是非量测相机,其拍摄的影响也会发生光学畸变现象,被拍摄区域的实际地形、地貌、地理位置与图片偏差,需要相关技术人员要对图片进行矫正。此外,在应用大比例尺技术进行地图绘制工作时,测绘人员要根据实际的测绘情况使用无人机,科学合理地选择恰当的应用无人机飞行平台,并对其进行相关数据的设定。通常情况下,在使用大比例尺技术进行测绘工作时,无人机会需要一些转弯技术、缓冲技术,工作人员要通过专业的技术手段进行调控,才能确保拍摄效果令人满意。

  5.4应用数据处理技术,提高平面点测绘精度

  无人机拍摄技术与传统的拍摄技术不同,无人机设备在飞行过程中所得到的影响大多处于不规则的排列状态,在旋偏角、俯仰角等角度的选取都比平时的摄影角度更大一些[6]。同时,受到航向的影响,所拍摄的影像重叠度较大,但模型却比较小。在此问题的影响下,空三角测量数据的结果会出现误差,空三自动转点的成功率会降低,相关技术工作人员的工作内容会大幅提升。由于拍摄影响的模型比较小,在测绘工作中需要技术人员经常切换模型,导致技术人员的工作效率降低。因此,相关技术人员要在测绘工作过程中加强人工干预,重视对相关软件的解算工作,降低测区分区,以实现测绘图像精度和准度符合行业内部技术规范的目标。此外,在大气气流、相幅的影响下,测图接边工作会受到干扰,立体像会将高程误差体现出来。因此,相关技术人员要加强对高程精度的把控,严防模型之间高程误差的产生。5.5应用数据预处理技术,提高后续计算便捷性数据预处理技术一般被应用与数据预处理工作当中。由于无人机影像技术的数据库太大,数据用以受到其他数据、空缺数据和不一致行动人数据的侵扰,工作人员要应用预处理技术,比如清理数据、集成数据、数据变换、数据规约等方式,提高所获得的数据的质量。例如,在测绘过程中要对地球物理面积性观测数据进行大量增强或转换处理,就需要借助数据预处理技术,将无规律的测绘网转换为有规律的规则网,方便接下来计算机系统进行精确的计算。

  6结束语

  总而言之,在测绘工程中使用无人机影像处理技术,能够提高测绘图像的真实性,促进室内控制点加密、地图精准绘制等工作的高效完成。

  参考文献

  [1]陈剑峰.测绘工程中无人机技术的应用探讨[J].中国住宅设施,2020(12):52-53.

  [2]周仲海.无人机影像处理技术在测绘工程中的应用[J].建材发展导向,2020,18(24):29-30.

  [3]郭揆.无人机遥感影像下数字摄影测量技术分析[J].自动化技术与应用,2020,39(9):52-56.

  [4]赵俊茂.无人机遥感技术在测绘工程中的有效应用[J].建筑技术开发,2020,47(14):74-76.

  [5]迟磊.无人机影像处理技术在测绘工程中的应用[J].河南建材,2020(4):11-12.

  [6]杨志强.无人机航空摄影及正射影像制作技术实践[J].甘肃科技,2020,36(5):55-57.

  作者:张英杰

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