淺談無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應(yīng)用

祁俊良

摘要：無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用為測(cè)繪工作開辟了一個(gè)新時(shí)代，其不僅能夠降低測(cè)繪成本，還能夠提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的采集效率，保障了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。本文就無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù);數(shù)據(jù)處理技術(shù);測(cè)繪

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是現(xiàn)代化智能技術(shù)，其結(jié)合了無(wú)人機(jī)駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)等等，能夠有效全面的測(cè)繪自然環(huán)境和工程地質(zhì)地形，數(shù)據(jù)采集和處理準(zhǔn)確度高，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)多。

一、無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)概述

（一）無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)簡(jiǎn)介

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)主要是指利用無(wú)人機(jī)搭載遙感傳感器，結(jié)合其他遙測(cè)遙控技術(shù)等等，獲取影像數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)影像進(jìn)行傳輸，而后完成影像數(shù)據(jù)處理、建模和分析，對(duì)于測(cè)繪測(cè)量工作能夠展開專用化獲取。具體的工作原理是：操作人員依據(jù)需要測(cè)繪的現(xiàn)實(shí)需求，選擇對(duì)應(yīng)的無(wú)人機(jī)，在地面控制站展開控制，借助搭載的傳感器和高清攝像機(jī)，在提前規(guī)劃好的區(qū)域和路線上對(duì)地物展開測(cè)量[1]。

（二）無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.操作簡(jiǎn)單，安全度高。在測(cè)繪工作的開展過(guò)程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，其主要就是由操作人員控制無(wú)人機(jī)飛行，到已經(jīng)規(guī)劃好的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)影像采集。尤其是針對(duì)人力無(wú)法到達(dá)的區(qū)域，如懸崖峭壁、峽谷、震區(qū)等，使用無(wú)人機(jī)不僅能夠操作簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境進(jìn)行探查，還能保障人類生命財(cái)產(chǎn)安全，整體安全度高。

2.圖像清晰度高，數(shù)據(jù)處理快。在測(cè)繪工作中應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)，不僅能大大提高工作效率，還能夠使得整體影像的立體感更強(qiáng)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)內(nèi)部涵蓋了智能系統(tǒng)，在拍攝了圖像之后需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)后期處理，最終所獲得的影像效果較好。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)上的相機(jī)多種多樣，在飛行過(guò)程中能夠展開智能化調(diào)整，結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求，使得實(shí)際拍攝的效果更好。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)后期處理技術(shù)較高，通過(guò)選擇想要處理的區(qū)域，數(shù)據(jù)處理過(guò)程會(huì)變得更加高效精準(zhǔn)。

3.成本較低，監(jiān)測(cè)范圍廣。無(wú)人機(jī)的材料通常情況下都適用的碳纖維復(fù)合材料，其具備了較強(qiáng)的抗沖擊力，且重量較輕，適用壽命較長(zhǎng)，可以重復(fù)利用。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)并不需要專業(yè)的飛行員來(lái)駕駛，任何人都可以通過(guò)培訓(xùn)掌握正確的操作方式。無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)范圍十分廣泛，其會(huì)依據(jù)合計(jì)測(cè)繪場(chǎng)地，任意調(diào)整區(qū)域和高度，單位面積內(nèi)的測(cè)量范圍也會(huì)不斷變大，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整體環(huán)境的數(shù)據(jù)分析，圖像精準(zhǔn)度更高。

4.系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，能克服惡劣環(huán)境。由于無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的系統(tǒng)儲(chǔ)存空間較大，能夠同時(shí)兼容多種技術(shù)，所以數(shù)據(jù)的處理效率較高，處理結(jié)果也十分精準(zhǔn)。在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中，無(wú)人機(jī)所測(cè)繪的環(huán)境可能較為惡劣，內(nèi)部的遙感程序還會(huì)保障無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定度。同時(shí)在不同的環(huán)境影響因素下，無(wú)人機(jī)也能夠及時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋，以便操作人員能夠及時(shí)的調(diào)整操作方案，提高數(shù)據(jù)處理的精度[2]。

二、無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）合理收集測(cè)繪數(shù)據(jù)

在測(cè)繪工作的開展過(guò)程中，需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)影像進(jìn)行收集和處理，并展開全方位的分析，在確保數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)上，全面充分的了解被測(cè)繪對(duì)象的整體情況。應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠達(dá)到這一目的，通過(guò)收集測(cè)繪數(shù)據(jù)，并對(duì)不同種類的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，而后應(yīng)用智能化系統(tǒng)對(duì)所有數(shù)據(jù)匯總、整理、處理，顯著提高了測(cè)繪效率。操作人員在實(shí)際的步驟中需要在計(jì)算機(jī)輸入相關(guān)內(nèi)容，對(duì)測(cè)繪對(duì)象的實(shí)際情況合理劃分。遵循無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的使用原理，設(shè)計(jì)前期的測(cè)繪區(qū)域和路線，方便操作人員對(duì)無(wú)人機(jī)更好的指揮。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛過(guò)區(qū)域產(chǎn)生數(shù)據(jù)之后，其會(huì)同步傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)上傳保管。同時(shí)，無(wú)人機(jī)中的定位系統(tǒng)也能夠?qū)D像中的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，全面監(jiān)測(cè)，以此實(shí)現(xiàn)測(cè)繪的目標(biāo)[3]。

（二）利用遙感測(cè)繪技術(shù)

應(yīng)用該技術(shù)能夠顯著提升測(cè)量效果，不僅能夠充分應(yīng)對(duì)各類惡劣天氣，還能夠確保測(cè)繪工作在任何環(huán)境及天氣中順利進(jìn)行。在傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)中，通常都是利用人力、飛機(jī)等方法測(cè)繪，不僅會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)，還對(duì)于天氣和地區(qū)有較高要求。然而，利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠保障測(cè)繪的質(zhì)量，在不同的區(qū)域地形中，面對(duì)不同的測(cè)繪內(nèi)容和需求，都能夠及時(shí)全面的獲取影像數(shù)據(jù)，保證信息的完整性。通過(guò)對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)繪，制作成對(duì)應(yīng)的圖像，操作人員能夠客觀全面的了解到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并對(duì)工作中存在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)隱患及時(shí)處理，提升工作質(zhì)量。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)融合了大量的智能化設(shè)備和技術(shù)，其能夠完成測(cè)繪工作，也能夠?qū)ΜF(xiàn)有資源合理展開運(yùn)用，通過(guò)整合相關(guān)設(shè)備材料，有效的提升資源利用效率，進(jìn)而不僅縮減了人力和時(shí)間，還降低了測(cè)繪成本。此外，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)中帶有智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其能夠?qū)崟r(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳和保存，確保了數(shù)據(jù)的安全性，為后續(xù)操作人員的調(diào)取應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

（三）加強(qiáng)信息樣本處理

在實(shí)際的測(cè)繪工作中，需要操作人員不斷收集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，完善資料。依據(jù)信息樣本中的數(shù)據(jù)信息，從多個(gè)層面分析整體質(zhì)量，進(jìn)而通過(guò)測(cè)繪以此來(lái)發(fā)現(xiàn)工程中存在的不足，為工作人員提供參考，幫助工作人員依據(jù)測(cè)繪結(jié)果對(duì)工作加以完善，進(jìn)一步鞏固測(cè)繪工作的質(zhì)量，使得后續(xù)的工作能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保良好的使用效果。在傳統(tǒng)的測(cè)繪工作中，工作人員需要自主操作，展開測(cè)繪工作，手動(dòng)完成數(shù)據(jù)的測(cè)量和圖像繪制，不僅大大增加了工作人員的工作量，還容易受到人工因素的影響，造成數(shù)據(jù)偏差，使得工作人員難以順利完成工作內(nèi)容，工作效率較低，測(cè)繪時(shí)間較長(zhǎng)，工作人員的壓力較大?；诖?，應(yīng)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠簡(jiǎn)便測(cè)繪，便于工作人員操作，不僅降低了測(cè)繪成本，還降低了工作人員的壓力和負(fù)擔(dān)。具體來(lái)說(shuō)，操作步驟分為了區(qū)域確定——現(xiàn)場(chǎng)勘查——任務(wù)規(guī)劃——入場(chǎng)作業(yè)——檢查數(shù)據(jù)——轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)——業(yè)內(nèi)處理。首先由工作人員收集需要測(cè)繪區(qū)域的圖象資料及地形地貌，充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件以及周邊的環(huán)境信息，判斷現(xiàn)場(chǎng)是否具備空域條件，而后再結(jié)合實(shí)際選擇合理的無(wú)人機(jī)型號(hào)。而后，工作人員需要勘察現(xiàn)場(chǎng)的空域環(huán)境是否存在強(qiáng)電磁干擾的情況，周邊是否有機(jī)場(chǎng)或軍事設(shè)施等。并結(jié)合對(duì)應(yīng)的作業(yè)區(qū)域選擇無(wú)人機(jī)的起降場(chǎng)地，進(jìn)行飛行作業(yè)。向相關(guān)部門申請(qǐng)空域資格，標(biāo)注好飛行范圍，應(yīng)用飛控軟件對(duì)調(diào)查任務(wù)進(jìn)行規(guī)劃，合理計(jì)劃處航高、重疊及地面分辨率。做好前期的準(zhǔn)備工作，具體包含了組裝無(wú)人機(jī)，架設(shè)地面站，并對(duì)所有的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行飛行前的全方位檢查，確保各個(gè)設(shè)備處于良好狀態(tài)。展開起飛作業(yè)，在整個(gè)作業(yè)的過(guò)程中，工作人員需要保持對(duì)飛行狀態(tài)的持續(xù)化監(jiān)控，以免出現(xiàn)意外情況，并做好應(yīng)急保障措施。待無(wú)人機(jī)著陸之后，操作人員需要取出相機(jī)等載荷設(shè)備，并檢查載荷數(shù)量和地面站POS數(shù)量是否一致，檢查無(wú)人機(jī)的實(shí)際作業(yè)區(qū)域和前期的規(guī)劃區(qū)域是否一致，檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量高不高，是否出現(xiàn)虛焦、陰影等情況，檢查POS數(shù)據(jù)下載中是否出現(xiàn)遺漏、丟失等情況。操作人員需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行斷電檢查，查看無(wú)人機(jī)是否出現(xiàn)零部件損傷、舵機(jī)舵面及螺絲是否松動(dòng)等，以能夠順利進(jìn)行下一步作業(yè)。利用Pix4mapper軟件處理已經(jīng)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)，并制作高清數(shù)字正射影像圖[4]。

（四）強(qiáng)化低空?qǐng)?zhí)行操作

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)主要是以無(wú)人機(jī)為空中平臺(tái)，借助機(jī)載航空取景器獲取現(xiàn)場(chǎng)一定的影像信息，而后上傳到計(jì)算機(jī)，對(duì)獲得的影像信息展開高效處理，并結(jié)合實(shí)際需求制作成高精度的圖像。將圖像上傳到地理信息軟件中，由其展開矢量化解釋，最終得出準(zhǔn)確的測(cè)量面積、體積等各個(gè)數(shù)據(jù)。操作人員在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，必須要對(duì)無(wú)人機(jī)的位置充分考慮，最大限度的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和作用，確保數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性。找準(zhǔn)無(wú)人機(jī)拍攝的方位，并調(diào)整無(wú)人機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，確保其在合理的測(cè)繪區(qū)域內(nèi)能夠被良好的監(jiān)測(cè)。在研究其低空操作的時(shí)候，應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)能夠產(chǎn)生相關(guān)的監(jiān)測(cè)圖像，利用圖像間的關(guān)系以及相關(guān)軟件充分解決圖像變形的問(wèn)題，不斷提高圖像的清晰度，有利于工作人員根據(jù)圖像對(duì)工程的各項(xiàng)環(huán)節(jié)以及整體進(jìn)行全面了解。

結(jié)語(yǔ)：在測(cè)繪工作中，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。其不僅能夠降低人力精力，縮減測(cè)繪時(shí)間，還能夠提升測(cè)繪效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，為測(cè)繪工作提供詳細(xì)可靠的分析基礎(chǔ)。操作人員應(yīng)熟練掌握無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用方法，并對(duì)數(shù)據(jù)安全保存，為測(cè)繪工作的發(fā)展提供技術(shù)支持。

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