无人机测绘数据处理关键技术及应用分析

作者:快查重     发表时间:2021-02-10 03:50:33   浏览次数:547


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  摘要:为了保证测绘行业的可持续发展,技术人员需要引进无人机技术,不仅要明确无人机技术的优势,还需要强化自身的无人机操作技术水平,掌握无人机技术的测绘原理、注意事项,实现无人机技术在测绘中的充分应用,这样才能够获取准确的测绘结果,确保后续工作的有序进行,为测绘行业的持续、稳定发展提供保障。本文对无人机测绘数据处理关键技术及应用进行分析,以供参考。

  关键词:无人机测绘;数据处理;应用分析

  引言

  现阶段,我国科学技术水平得到了很大的提升,无人机技术属于新兴测量技术,现已在现代测绘领域得到了广泛应用。在无人机技术的应用过程中,可以利用搭载的各项遥感设备获取更多的影像资料,采集各项数据信息,完成各种环境下的测量测绘任务,有效地改善了传统测绘技术中存在的不足。除此之外,在建筑行业的快速发展中,无人机技术也将得到进一步的推广和应用,为各个领域的发展提供技术支持。

  1无人机技术的应用优势

  1.1安全性和可靠性

  在新时期的快速发展中,科学技术得到了快速发展,无人机技术应运而生。利用遥感系统的无人机已融入很多领域测绘中,利用遥感系统能够针对无人机进行有效控制,计算机技术、图像摄影技术、无人机技术的融合,充分利用无人机进行测量,无须飞行驾驶员、地质科研人员在飞机中进行测量,为测量工作的安全性、可靠性提供了保障。

  1.2数据处理成本低

  与传统的航拍飞机相比,无人机控制系统相对简单,但无人机所需成本却约低于普通航拍飞机的5倍。通常情况下,无人机驾驶员只需要利用遥感系统在地面就能完成操作,无人机驾驶员上岗执照操作相对便利。通常情况下,无人机普遍选择轻质量的碳纤维复合材料,为后期维修、保养工作提供了很大便利。无人机技术属于新兴技术,搭载的影像处理设备相对较好,对硬件配置要求普遍较低,这就使得数据处理费用比普通航拍飞机有所减少。

  2无人机测绘数据处理关键技术的相关研究

  2.1相机校验

  在我国无人机测绘系统的使用过程中,使用的最重要的机械设备是非测量相机。非测量相机的测量精度在一定程度上直接决定了测绘结果的科学性和真实性,但在相关人员的具体使用过程中往往会出现不同程度的误差。产生误差的主要原因包括:相关工作人员不清楚摄像机的主距离和摄像机中心的具体坐标,导致操作时无法根据图像对坐标做出合理科学的判断,从而影响数据处理效果;相机镜头存在不标准的畸变差,导致测点的结果误差程度不同,进而影响测绘结果的精度。

  2.2 Dem生产

  Dem是目前最常用的数字高程模型。在具体的操作过程中,可以及时反映有限的地形高程数据信息,更好地提高各种地面数据信息的建模和处理。在Dem生产过程中,需要大量的人力资源。为了避免或减少误差,需要减少人工建筑物对无人机测绘数据的影响,提高DOM的制作精度。目前,无人飞行器的使用基本实现了自动匹配测试技术。但是由于被测地形的复杂性和多样性,很容易受到人工建筑的负面影响。因此,为了有效提高生产精度,需要进行大量的人工编辑,航拍照片更容易进行科学校正,以更好地满足生产进度的标准和规范。

  3测绘无人机应急智能服务

  3.1测绘无人机灾害现场多源数据集成管理

  利用现场实时监测的视频,通过解决视频流与全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)时空同步合成编码、地理编码视频流影像与地理信息系统(geographic information system,GIS)平台深度融合等关键问题,获取视频上的有用信息;基于北斗短报文,结合“北斗”通信链路实现无人机/人员监管,最终实现多源数据集成管理。

  3.2灾情提取

  为了减少视频帧间存在的大量冗余信息内容,更凝练地表达一段视频中包含的信息,以及便于对灾害视频内容建立索引、管理,系统实现了视频流关键帧影像快速提取算法功能;针对实时视频流和历史视频文件两种形式,实现了两种视频流关键帧快速提取功能,包括基于固定时间间隔的实时视频流关键帧提取功能和基于固定帧幅间隔的历史视频关键帧提取功能;实现了视频流时空地理编码功能,丰富视频流数据的信息,提高视频流数据的价值。

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  3.3实时定位

  实时监测现场作业无人机的状态/现场作业人员的定位,为灾害应急处置辅助决策分析、现场救援及指挥调度提供智能服务。

  4无人机测绘数据处理关键技术探析

  4.1实景三维立体模型技术

  该技术是指通过数字和信息相结合的方法处理数据,创建完整的测量模型,显示了无人机测量数据处理和固有处理方式的差异。通常,在对范围较大的地区或城市进行测量时,使用此技术来创建庞大的实际三维模型。

  4.2数字DOM技术

  DOM技术是对无人机测量的数据进行数字化调整,并根据其范围表示图像的正射图像,该数据处理技术不仅具有使照片成像的特性,还具有地图等精度。(大卫·亚设、Northern Exposure(美国电视剧)、Northern Exposure DOM数据技术还依赖空白的3加密相关技术,将收集到的数据切成段并进行处理,以确保图像的质量和准确性。另外,如果测量的地方包括高架桥和山墙等,则工人必须添加要素尺寸。

  4.3动态PPK与惯性INS技术

  目前用于测量的无人机比较小,如果空气中有强气流或气压不稳定,可能会对数据收集结果造成不良干扰,因此在处理数据时,动态PPK技术显得更加重要。能有效地处理气流等问题引起的错误。该技术的核心是利用对接器和多种流动设施准确放置GPS来查找数据。该技术的优点很多,例如雾天气,在不降低数据处理准确性的同时,测量的直径可以达到2×104米,误差可以控制在3毫米以内。通常,惯性INS技术是一种自主导航设施,它不依赖外部信息或向外部发射无线电波,而是利用惯性调整运动数据。

  5无人机测绘数据的实际应用探究

  5.1应用于城建测绘中

  在固有的城市建设相关设施建设中,都要人工测量。例如,在道路上的隧道建设中,测量员为了通过手动获取数据,需要深入内部,检查各个部位,以分析整个结构的坚固性。这种人工方式不仅效率低,而且容易发生误差。为了有效预防这种不足的发生,可以应用无人机测量在隧道中收集数据,建立立体模型,使工作人员能够实时探索和查看,从而提高测量的准确性和效果。

  5.2在灾情救援中的实际应用

  对于部分自然灾害的发生,相关工作人员充分发挥了无人值守的数据处理技术,更好地开展了一系列救援工作。无人机具有很强的灵活性和机动性,能够在短时间内全面收集灾区影像的数据,更好地开展一系列救援工作,提高救援效率,拯救更多生命。

  结束语

  总而言之,无人机会测数据处理关键技术的不断更新优化,可以更好的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。在实际应用过程当中,由于无人机的使用特点,导致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,更好的发挥出无人机测绘数据处理技术的优势,促进我国经济与社会的不断前进发展。——论文作者:王国强

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