摘要：无人机测绘技术综合应用了计算机技术与可视化技术等诸多方面技术，是现代科技水平进步的一种重要体现。无人机测绘数据处理产品不仅具有较高的机动性、灵活性，同时，相比于传统的测绘方式，无人机测绘的效率以及精准度均明显提高。而且，无人机测绘的作业成本比较低，受外界应用条件的限制较少，可以大范围应用。目前，无人机测绘已经被广泛应用在测绘行业，不仅降低了测绘数据人工处理的工作量，同时极大提高了测绘效率以及测绘精度，是测绘行业发展的重大进步。
关键词：无人机测绘；数据处理；关键技术；
无人机测绘是近些年发展起来的高新技术，特点是机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、使用范围广、生产周期短。其数字测绘产品在工程建设、城乡规划、动态监测和应急测绘等方面已得到广泛应用。目前无人机测绘市场日益增长，测绘数据处理工作量巨大。研究无人机测绘数据处理关键技术，提高生产效率和成果精度意义深远。
一、无人机测绘数据处理概述
无人机系统是一个比较复杂的系统，包括了以导航系统、数据传输系统、飞行控制系统以及动力系统为主的多种系统。若根据平台构型分类，可以将无人机划分为无人直升机、固定翼无人机以及多旋翼无人机这三种，目前在无人机测绘的应用领域中，以固定翼无人机和多旋翼无人机平台的应用为主。而无人机测绘数据处理指的是根据控制点所提供的数据，将无人机拍摄的航空图像或者航飞数据进行处理，进而形成数字测绘产品的一个过程。尽管与传统的人工测绘技术相比，无人机测绘技术的工作效率与测绘准确性有了较大提高，但在日益增长的测绘市场需求的影响下，必须对无人机测绘技术进行更加深入的研究，以期进一步提高其工作效率。无人机测绘数字产品成果精度的提高，是整个行业未来研究的重要方向之一。
二、无人机测绘数据处理关键技术
1.PPK与INS技术。由于重量比较轻，所以无人机在飞行的时候姿态不稳定，
这对影像后续处理成果的精度会产生一定的影响，很容易产生像点位移和高程扭曲等情况。因此，在利用无人机进行测绘的时候，要对无人机飞行过程中拍摄每张相片时候的姿态和位置进行精准记录。INS即惯性导航系统，也被称之为惯性参考系统。这属于先进的自主式导航系统，不需要依靠外部信息而且也不辐射能量。这种系统的工作原理比较简单，就是利用惯性空间力学定律内容，使用的元件包括陀螺仪和加速计等惯性元件和设备，这些设备可以计算运动中产生的旋转角度以及运动加速度，利用伺服系统实施地垂跟随，也可根据坐标系统旋转变化进行。在具体坐标系中，需要计算积分，而后获得无人机的实际速度、姿态以及相对位置等关键数据。陀螺或者加速计属于惯性单元，可以说是INS的核心部件。PPK技术也是无人机测绘数据处理中一个非常重要的技术，又被称之为动态后处理技术，是借助载波相位进行事后差分的一种重要的GPS定位技术。PPK技术的工作原理如下：借助同步观测的基准站接收机和一台或者超过一台的流动站接收机对卫星的载波相位观进行测量，然后在计算机中借助GPS处理软件，将其进行线性组合，在此基础上形成虚拟的载波相位观测量值，对接收机之间厘米级相机位置进行确定。接着再进行坐标转换，通过这种方式获得流动站在地方坐标体系中的坐标。与传统测量技术相比，PPK技术具有以下几项优势：有着较高的定位精度，而且误差不会积累也不会传播，精度可以达到5毫米；作业半径比较大，可以达到30千米；受季节、气候、能见度以及通视条件的限制和影响比较小。
2.相机检校技术。在进行无人机测绘的时候，必须要搭载非量测相机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆非量测相机的主距以及相片中心坐标系中像主点的坐标都是一个未知数，按照测得影像是不能直接确定像主点的坐标，必须内定像。除此之外，由于非量测相机镜头的畸变差比较大，所以相机测量的像点坐标也存在很大的误差，这在一定程度上对物方坐标计算精度会产生一定的影响。所以，在实际工作过程中必须要对其进行校正。一般来说，常见的相机校正方法主要有：基于多像灭点检校法、试验场检校法以及自检校法等。
3.空中三角测量技术。在无人机测绘数据处理中，空中三角测量技术发挥着举足轻重的作用，空中三角测量技术又被称之为空三加密技术，这种处理技术主要是借助航摄相片及其所摄目标之间形成的空间几何关系，结合少量像片的控制点将待求点像片外方位元素计算出来的过程。从目前实际情况来看，GPS/IMU辅助空中三角测量是应用最为广泛的一项空中三角测量技术。在数字测绘产品生产过程中，空中三角测量属于关键性环节，它直接影响产品的实际精度和准确度。这里所说的空中三角测量，包括像点匹配、平差以及控制电测等等方式。像点匹配的环节都是经由软件实施的，工作人员需要做好参数设置工作。在测绘中，实际的无人机航飞影像像幅都是比较低的，与此同时，关于飞行初始姿态还要有一定误差。如果引入GPS/IMU，就会发现较多的粗差点。科学结合迭代算法以及像点匹配算法，可以发现人为迭代的概念和思路。在实践中，包括这样的步骤：首先，实施初步的空三加密，在加密结束之后获得必要的外方位元素，而后把这些数据当成关键性pos数据，这些数据可以使用在空中三角测量流程中，而后再实施像点匹配流程，通过这种方式能够获得较强的匹配精度，显著提升整体实效性。在控制点量测中，需要首先量测和平差，主要对象是测量地区周围的四个控制点。使用预测功能，发现相关控制点的大概位置，而后可以实现快速量测的功能。一般来讲，需要相关专业技术人员实施控制点量测。而后需要另一个技术人员进行检查和审核，在具体计算中需要使用控制点，可以在很大程度上提升空中三角测量的进度。
三、无人机测绘数据产品的具体应用
1.环境监测。环境监测是环境保护与治理的重要内容。应用无人机测绘数据处理产品能够更加快速且高效率的获得航空影像，且这些影像均具有较高的分辨率，方便工作人员观测，进而通过分析影像实现对环境污染情况的监测，特别是关于排污污染方面的监测。不仅如此，在海洋监测、水质监测、溢油监测、湿地监测、海岸带监测、固体污染物监测以及植被生态监测等方面，均可以利用无人机进行航空影像拍摄或者进行视频数据的处理实施。
2.国土测绘。国土测绘是我国土地资源管理的重要内容，其不仅影响着我国土地资源的利用效率，同时也关系着我国的基本国情。将无人机测绘数据产品，应用到国土测绘当中，利用无人机进行土地资源数据的航空拍摄，可以使相关工作人员更加快速且准确地掌握被测区土地使用的实际情况，对国土资源动态监测与调查、土地利用动态图监测、土地使用与覆盖图更新以及特征信息的分析等方面工作，均极为有利，可以显著提升测绘工作效率。此外，无人机测绘技术所拍摄的具有高分辨率的图像，对区域规划等工作的开展也极为有利。
3.灾情救援。在发生灾情之后，第一时间救援工作的开展直接关系着救灾的实际效果。在玉树地震、汶川地震、舟曲泥石流、茂县山体滑坡等灾情发生之后，我国的救援部队第一时间将测绘无人机应用在了救援现场，充分利用其机动性强、灵活性高等特点，及时且迅速获取了灾区地段的影像，并由影像分析获得了重要数据，不仅极大方便了救灾工作的开展，提高了救援工作效率，同时也对灾后的重建工作发挥了重要作用。
无人机测绘数据处理效率得以提高，数字测绘产品展现方式从二维向三维发展，其应用更加广泛深入。目前，无人机测绘数据已在各行各业广泛应用，充分体现了无人机测绘数据的优越性。
参考文献：
[1]王娜.无人机数据处理技术教学方法研究.2017.
[2]王登富，无人机航测在小范围工程测绘中的应用研究.2017.
论文作者:龙宁震1,吴白2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：无人机论文; 数据处理论文; 技术论文; 测量论文; 数据论文; 精度论文; 坐标论文; 《基层建设》2018年第16期论文;