摘要：近年來，隨著測繪技術的發展，無人機攝影測量技術基于其高效、靈活的優勢，被廣泛地應用于各個領域，尤其是無人機攝影測量技術與RTK技術的結合使用，在水運工程中發揮了更大的優勢，獲得更可靠的影像資料與數據信息，為水運工程中各項活動的進行提供了數據支持。論文從無人機測量的基礎流程設計出發，分析了無人機定位中RTK技術的具體應用以及影像的快速處理，并分析了該技術在水運工程中的應用，有利于該技術的推廣。

　　關鍵詞：無人機; RTK技術; 水運工程; 測量應用;

　　1 引言

　　與傳統的測繪技術相比，無人機攝影測量技術有著靈活性好、適應性強的特點，在工程測繪中發揮著重要的作用，通過無線遙控設備、計算機控制系統來實現對無人機的控制與規劃，保證無人機可以在有限的范圍內獲得可靠的數據信息。RTK與無人機攝影測量技術的結合可以通過對飛行參數的修正等獲得精度更高的測量數據，具有可視化功能，其獲得的數據可以為水運工程勘察等提供重要的指導。

　　2 無人機測量作業的基礎流程設計

　　無人機攝影過程中，需要借助電臺數據實現對無人機飛行航線的控制，無人機飛行的相關參數會影響到測量結果的準確性，這就要求在無人機攝影測量技術應用過程中，需要結合測量區域的實際情況，科學設計無人機飛行的相關參數，以保證數據采集的精確性與有效性。而無人機攝影測量與RTK技術的結合可以使其在測量過程中實時監測飛機飛行的狀態與軌跡，從而獲得精度更高的數據。而DOM與DEM數據疊加的效果，更可以在系統中呈現出可視化的效果，進行三維狀態的模擬，對于工程勘察等具有重要的參考價值[1]。

　　在無人機攝影系統中，主要包括無人機駕駛平臺、飛行控制系統、地面遙控系統等部分，這些系統平臺對于無人機攝影數據的獲取起著至關重要的作用。數據獲取一般包含了需求分析、資料整理、航線設計、場地選擇、起飛、航拍、降落、航攝質量檢驗、數據預處理、航拍資料整合等過程。

　　通常情況下，無人機攝影系統在運行過程中，通過平行駕駛獲得精度較高的數據，在地面遙控系統的支持下，無人機飛行過程中可以獲得海量的數據信息。在陣列相機與飛行系統控制的基礎上，相關人員需要重視地面遙控系統的數據綜合，從而提高無人機系統數據獲取流程的效率，保證獲取的數據資料應用的可靠性，使其為后期的決策活動提供重要的參考依據。

　　3 無人機定位中RTK輔助技術的應用

　　在無人機攝影測量過程中，如果采用普通的測量相機，就會使測量所獲得的圖像出現畸變現象，在此基礎上，需要進行相片精度的檢校，對相片進行高精度的處理，使其能夠滿足測量要求。一般情況下，對于所獲得的圖像進行空間交會處理，就會獲得外方位元素，并得到可能影響光束形狀的影響因子，進而根據該分析結果，對相機內方位原色加以計算與調整，使得方位元素的呈現更為清晰，在一定程度上避免影像畸變的發生。

　　4 無人機航攝影像的快速處理

　　4.1 航攝影像空三加密處理

　　無人機攝影測量時，空中三角測量的坐標點與地面控制點之間會存在位置的偏差，因此，為了獲得更為精確的數據測量結果，就需要將地面控制點作為平差條件，然后根據計算公式，將其轉化為求解影像定向元素與測圖控制點坐標數據的問題。在此問題的處理上，可以利用野外控制測量工作到室內的轉移來完成，這種測量方式保證了測量的質量與效率。空中三角測量中包含了很多的測量方式，根據數據模型的來源與差異，可以分為航空法、獨立模型法、光束法。

　　獨立模型法在使用中需要進行延時攝影的數據測繪，隨后，在此基礎上，根據其單位差的坐標觀測值，求解控制點坐標，從而分析像點坐標的變化方向，使得坐標的原始觀測值更為清晰與可靠。這種測量方式在獲取數據時，一般采用平差處理的方式，從而使攝影獲得的影像更為清晰。

　　光束法在實際的測量任務中，是把攝影測量中的一個攝影光束作為一個平差計算單元，將像點坐標作為觀測值坐標，采用共線方程計算的方式求解其中的定向元素與控制點坐標。與其他測量方式相比，光束法測量的精度更高，對獲取的相關數據處理以后，需要用光束法進行平差計算，將相關的參數導入相機，實現自動匹配，對于一些點位不足的情況，需要人工加點，保證其處理的精度。

　　4.2 圖像快速拼接技術

　　無人機攝影測量過程中，飛行高度低、影像分辨率高是其明顯的測量優勢，這種測量優勢可以使其獲得的影像更為清晰，具體來說，無人機攝影系統中所包含的相機會受到像幅的約束，使得影像的地面覆蓋區域較小，就需要極多的影像資料來獲得更為清晰的圖像，這種情況下，測量區域內正射影像圖必須進行多幅圖像的融合方可實現，因此，圖像快速拼接技術具有實施的必要性與重要意義。圖像快速拼接技術主要是利用計算機圖形學、色彩學等技術進行航拍圖像的空間匹配與對準，從而可以使得獲得的圖像不存在明顯的色差。無人機攝影測量技術的核心是自動識別技術，可以使其在實際的應用中進行圖像識別與匹配，獲得攝影所需要的圖像信息，提高其精確性。

　　對于無人機攝影所獲得的影像資料，如果其尺度變換較大，就可以采用尺度不變特征變換算法，從無人機攝影測量圖像中進行影像特征的提取。該算法的基本原理是借助于不同尺度影像的高斯差分核與原始圖象，產生多尺度的空間，在此空間內尋找并提取極值點，也就是特征點，從而確定特征點的位置與方向，使得該位置與方向不受其他因素(如圖像縮放、旋轉、光線變化等)的影響[3]。在攝影信息大量存在的情況下，尺度不變特征變換算法可以在短時間內準確找到特征點。但是，無人機在進行影像資料獲取的過程中，常常受到其他因素的干擾，使得其在特征點匹配中常常存在錯誤匹配的現象，嚴重影響了匹配的正確性，因此，需要在此過程中重視該問題的處理。

　　5 無人機攝影測量與RTK在水運工程中的應用

　　無人機在進行攝影測量的過程中，需要借助于航空飛行，進行相關測量區域內空間數據的獲取，而在此過程中，DEM、DOM等模型數據可以通過構建三維模擬情景，通過可視化功能，在系統內獲得更為精確的信息。在水運工程中應用該模型，可以獲得更為真實、完整、可靠的數據，在這些空間數據的處理中，需要對高程模型用三維地表模型加以覆蓋處理，從而提升其數據處理的實際水平，獲得更為可靠的測量數據結果。

　　無人機在獲取了相關的影像資料以后，借助于該信息處理模型，尤其是該模型在水運工程中的應用，使得實際的平面問題轉移到了數據處理層中，在該信息與數據處理系統中，由于具有可視化與模擬等功能，還可以進行實際的施工模擬，從而使得該模擬效果可以為水運工程的勘察、規劃、設計等提供重要的數據支撐[4]。在水運工程的選址、規劃、設計等方面，模型所獲得的信息中包含了地上地下的地形地質因素、水文、波浪等，因此，可以為有關的工程決策提供支持。此外，無人機攝影測量中可以獲得DEM與DOM數據，還能夠疊加相關的水深數據，再經由三維模擬以后，將所獲得的攝影信息以最直觀的方式呈現出來，從而為水運工程建設等提供重要的參考。

　　6 結語

　　隨著技術的發展，無人機攝影測量與RTK技術在很多領域都得到了應用，尤其是在水運工程中的應用，取得了一定的應用效果。在實際的測量過程中，相關人員要充分根據數據處理流程，進行相關數據、影像資料的整合，提高攝影測量結果的準確性，保證其應用效果。

　　參考文獻

　　[1]李超超,田軍倉,馮濤，等.無人機低空攝影測量在河長制實施中的應用[J].寧夏工程技術,2018,317(3):58-60.

　　[2]劉景發,常溫花,喬雨寧,等.小型無人機在水土保持督查中的應用探索[J].中國水土保持,2017(12):61-62.

　　《無人機攝影測量與RTK在水運工程中應用研究》來源：《工程建設與設計》，作者：魏小明