《基于无人机测绘的地理信息定位技术探究》
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摘 要： 在目前的航空遥感领域中,基于无人机测绘的地理信息定位技术是未来的发展趋势.此种技术的应用可以解决传统方法的不足,可以获取具有较高分辨率的地理信息影像,实现地理信息定位准确性的提升.文章就针对此技术的研究方法进行阐述.
关键词： 无人机测绘;地理信息定位技术;方法
【中图分类号】P23 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.043
1.引言
地理信息主要包括地球表面的自然现象以及社会要素等内容,表现出空间性和时效性的特点,是对空间框架和数据进行分析的基础内容.在目前获取地理信息数据的方式中,采取无人机测绘的方式,发挥其灵活性和高效的优点,可以收集地理信息图像并从中搜集地理信息,满足地理信息定位的需求.基于无人机测绘的地理信息定位技术,主要是利用无人机平台来定位地理信息,在目前的测绘作业中比较常用,但是由于常用地理信息定位技术可能存在准确性较低或者影像分辨率较低等问题.
2.无人机低空摄影测量的优势
应用无人机开展低空摄影测量作业,首先表现出较高影像分辨率的优势.应用无人机开展测绘作业可以实现低空飞行,排除了云层对摄影测量的影响,可以获得具有更高分辨率的影像.同时此种拍摄技术还可以防止高层建筑以及不同角度建筑纹理的影响,因此也扩大了此技术的应用范围.其次具有操作便捷的优点.此种方法的使用方式比较简单,对工作人员的专业性规定较低,同时也便于对无人机进行维修和保养,便于在城市测绘中推广应用,并推进城市建设工作的高效开展.再次具有安全和灵活的优点.由于无人机飞行中受到环境和气候因素的影响较小,即便出现故障也不会造成人员伤亡问题,表现出较高的安全性.而且可以灵活开展低空拍摄活动来获取更加准确的影像资料.最后具有较高效率的优点.相较于大型航拍设备来说,无人机测绘作业的实用性更高且成本更低,减轻了工作人员的压力,实现作业效率的大幅度提升.
3.无人机测绘下的地理信息定位技术研究方法
3、1 利用无人机遥感技术来拼接图像影像
在应用无人机开展测绘作业时,利用无人机遥感技术可以结合影响的分辨率要求以及比例尺等,按照像元的大小以及相机的焦距来计算无人机的飞行高度.此种方法属于低空遥感技术,具有像幅较小以及影像数据多的特点,因此要通过拼接图像来获得完整的地理区域影像.同时由于无人机飞行过程中会受到气流的影响而出现不稳定的情况,也需要通过拼接影像来获取完整的影像.具体地说,通过地理地形图和具有较高分辨率的遥感图来获取标准的无人机影像之后,采取同名控制无人机影像和标准影像的方式,并结合控制点数据来模拟无人机影像的几何变化,确定二者之间的关系,以此来改进无人机测绘影像并实现地理信息定位.如果采取同一图像则需要保证其影像重叠的正确性.在此技术应用中主要应用数码相机、扫描仪以及雷达等类型的传感器,尤其是其中的数码相机具有较高的分辨率和较低的.还通过逻辑分类器的应用对图像进行分类并提取信息,此时,在明确所输入的信息之后,最终获得分类结果和图像特征.如果应用光谱成像设备,所获得的影像也具有较高的分辨率,与无人机影像进行融合,所用融合方法根据波段位置来选择,保证在融合之后提升影像的分辨率并使其蕴含的信息更加丰富,因此通过融合后的图像可以获取此波段中的植被和耕地等地理信息.
3、2 建立无人机测绘图像的地理信息坐标
依据地理坐标的信息来镶嵌以上融合后的影像则可以获得全景图,在以上镶嵌过程中主要使用GDAL数据转换库开展处理并简化处理过程、提升拼接效率.在此过程中,不需要处理地理影像重叠区域,直接通过两幅图像的重叠.而针对应用无人机遥感技术时所出现的图像错位问题,则需要将对角线作为拼接线,在其两端按照相应的宽度开展处理并输出图像,将上述图像错位现象消除之后来保证地理信息定位的准确性.
3、3 三角测量的无人机测绘地理信息定位技术
在应用上述技术获得地理信息坐标之后,通过误差方程可以对其地面控制点进行计算,并将此控制点的箱梁作为带权虚拟的观测值对此控制点开展区分工作.然后结合其中比较清晰的影像和定位标志,计算定位平均值和均方差.在上述分类方法基础上将控制点分为高程和平面控制点两种,在应用无人机测绘开展地理信息的采集作业时,将道路交叉口和田地界线等清晰的无人机影像以及定位标志作为依据,通过上述平均值和均方差来处理影像与实际地理信息之间的偏差问题.
4.实验结果和分析
在利用无人机测绘获得一个底面图像之后将其局部放大对各个部分地表之间的关系进行识别,定位其中的每个区域的地理信息,上述过程主要在CAD和GIS软件的编程环境中开展实验的.经过上述实验,应用本文中所介绍的技术采集图像并提取图像中的地理信息,可以获取不同地表之间的紧凑关系并表现出良好的视觉效果.同时通过实验来测试所获得的地理信息的图像分辨率,也就是是否可以更加明确的确定具体的地理信息,得出的结果证明,应用此种方法所获得的地理信息影像的清晰度和分辨率比较高,符合清晰获取所需位置的要求.
5.结语
应用基于无人机测绘的地理信息定位技术,通过局部放大所获得的地面图像之后,可以准确识别其中不同部分地表之间的关系,表现出具图像分辨率较高的优点,可以准确进行地理信息的定位.由此可见,通过此方法的应用,可以解决传统方法中测量准确性较低以及无法准确获取地理信息、分辨率较低等问题,可以在测绘作业中结合实际要求来滿足应用要求,作为分析空间框架和数据的基础,真实反映地球表面的自然现象和社会要素,便于促进测绘技术的健康和快速发展.
参考文献
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无人机和地理信息引用文献:
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