无人机数据处理技术教学分析
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摘 要：近年来，科学技术的飞速发展推动了无人机低空航空摄影技术的快速发展。特别是，它具有较长的电池寿命，可以实现测量图像的实时传输。高分辨率、低成本和灵活性的特点使它受到人们的广泛欢迎。同时该技术可广泛用于测绘项目，但是，这项技术有一些局限性，在飞行过程中无人机难以保持良好的飞行姿态，并且航拍胶片将具有不规则的重叠，比如倾斜角度和旋转角度误差的问题，获得的图像数据不够清晰，图像质量差。本文通过分析实际案例及其相关解决方案，从实际软件操作中解释了关键解决方法，通过全方位的演示和解释，激发学生的学习热情，鼓励学生学习新技术。
关键词：无人机 数据处理 教学分析
引言
无人机低空航空摄影技术作为空间数据的重要组成部分，它具有电池寿命长、图像实时传输、高风险区域探测、成本低、分辨率高和灵活性强等特点，越来越适合于大范围的测绘，还可用于测绘的4D产品。然而，由于无人机体积小，极易受天气和风的影响而造成姿态差重叠、航片拍摄规则、航片俯视的斜率和旋转的劣势，也不利于用较小、周期短的航空相机对相机进行测量，基座和图像质量差，使传统的处理方法较难实现无人机数据的快速处理。为了满足应用的要求，一些新的数据处理技术对人员的专业技术提出了更高的要求，也增加了对公司的要求。本文基于武汉大学软件开发的无人机航摄、综合解决方案，进行合理的教育内容和实例分析，达到学生了解无人机技术的教学目标。
一、无人机内容简析
无人机是一种无人驾驶飞行器，由无线电遥控器或自动驾驶装置操作以执行飞行和其他任务。它主要包括固定翼无人机，无人直升机和无人驾驶飞机。在各种无人机系列中，固定翼无人机易于远程或程序控制，并具有强大的抗风能力，使其成为世界上使用最广泛的无人机。多旋翼直升机起飞和着陆灵活，对现场要求低，但受天气影响很大，且控制较困难，飞行速度较低。无人驾驶飞机成本低、载重量大、通风时间长、易于操作，但飞行速度慢且体积大，适用于地形图修复、灾害监测等，还可用于军事目标区域的侦察和监视。多旋翼无人机具有许多明显的优点，例如高机动性、高分辨率和低成本，能够得到更加广泛的应用，不断实现无人机数据处理技术的发展和应用。
二、无人机航拍数据与内容
对无人机航拍数据的处理内容的定义应该是在低空领域进行航拍，无人机平台提供无人机高度数据处理技术，对数据的处理是低空航拍的主要方法和程序，是一种小型飞机带有小型摄像机，和用于低空摄影测量的照相机。这种技术最初是在20世纪90年代发展起来的，是在中国发展起来的。低空无人机平台通常有几个跑道，轻型飞机可以携带各种照相机和传感器进行航空摄影。由于其小型航空测量和应急测绘的低成本和灵活性，无人机技术集成，并在各个领域得到应用。随着武汉大学数字摄影测量的发展，网格DPGrid软件作为一种高性能的航空航天遥感数据处理系统将适时启动。它具有传统的摄影测量、生产、质量保证、检验和管理过程，能对体育事业和机械事业有指导意义。当前数字图像的充分应用，高性能的并行计算、存储和网络通信，提高了数据处理的效率。同时也饿缩短了卡片的更新周期，提高了空间信息的实时获取，特别是对重大自然灾害和应急响应的快速评估，对社会经济发展和军事安全至关重要。完整的无人机空中解决方案，用于从整个空气中获取数据的斜率和旋转图像尺寸稍大，质量较差的短片、图片、图像等。畸变校正，图像处理，用金字塔对图像进行大倾角的立体显示，自动转弯点，调整，图像均匀性制作和自动拼接等。从无人机的数据出发，为高效生产DOM、DLG、测绘和产品奠定了基础。在研究中，通过DPGrid演示软件的新操作方法，对案例的主要特征和步骤进行说明，以提高学生的理解。
三、分析DPGrid软件的数据处理和案例教学
DPGrid软件积极使用先进的网格计算方法，大大提高了处理数据的效率，在灾害发生时可以充分发挥其作用。对于无人机数据的实现，基本步骤如下：第一步是创建一个项目并设置各种参数，例如其目录。在第二步中，设置与摄像机相关的参数，然后在排列导航带之后对图像进行预处理。得出测绘区域内的影像图。在该测量区域的图像地图中，可以对导航带和导航带之间的同一点采用手动选择的方法，然后通过自动图像匹配拾取加密点。第三步是测量测量区域的地面控制点，并擴大合格控制点之间的平均差值，以计算三维坐标量。在第四步中，使用波束方法消除区域网络中调整的总误差，并调整相同名称的位置，以使每个控制点的平均差异的准确性更加到位。获取每个加密点的坐标和图像元素有助于建立三维坐标系；第五步是建立DEM模型。在实际教学中，对学生进行数据处理，了解无人机训练和实践的需要，进行说明，在DPGrid中进行演示。该案例在四条带上共使用20辆无人驾驶飞行器来处理所有运行数据。
四、结论
总而言之，无人机处理数据是一项新技术，无人机应用技术学生必须将无人机的航测设计融入实际情况。熟悉DPGrid软件，激发摄影，测量等课程知识的积极性。积极主动地投资于新的知识领域，让学生增加自主学习的能力，提高学生的综合学习能力，不断激发学习兴趣的同时，教师积极配合相关案例，帮助学生更好地将课堂理论知识运用到实践中，让学生积累实践经验，为他们未来的就业打下坚实的基础。
参考文献
[1]张周威，余涛，孟庆岩，等.无人机遥感数据处理流程及产品分级体系研究[J].武汉理工大学学报，2013，35（5）.
[2]鲁恒，李永树，何敬，等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011，20（1）.
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