淺談無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用

黃琳 郭朋良

【摘 要】在論文的研究過程中，首先闡述了無人機低空攝影測量的特點，包括測繪精度得到提升、地籍測繪工作開展更具安全性等，其次分析了無人機攝影測量技術(shù)應(yīng)用流程，最后研究了無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用，包括實驗概況、攝影控制點測量與布置工作、空三加密精度、有效優(yōu)化DLG精確度的方法，旨在提升地籍測繪工作質(zhì)量。

【Abstract】In the research process of this paper， the characteristics of low altitude photogrammetry of unmanned aerial vehicle are expounded， including the improvement of surveying precision， the more safety of cadastral surveying and mapping， and then the application process of UAV photogrammetry technology is analyzed. Finally， the application of UAV photogrammetry technology in cadastral surveying and mapping is studied， including experimental overview， measurement of photogrammetric control point and layout， aerial triangulation accuracy， and effective measures for optimizing the DLG accuracy. The purpose of this paper is to improve the quality of cadastral surveying and mapping.

【關(guān)鍵詞】無人機攝影；測量技術(shù)；地籍測繪

【Keywords】unmanned aerial vehicle photography； surveying technology； cadastral surveying and mapping

【中圖分類號】P232 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）08-0131-02

1 引言

為了有效提升我國現(xiàn)有土地資源的使用效率，開展相應(yīng)的土地測量工作就成為首要工作，同時該項工作的推進(jìn)也能夠充分將固有的土地保護工作轉(zhuǎn)型為對于土地實現(xiàn)更加科學(xué)合理的規(guī)劃。在這一基礎(chǔ)上，在測量時有效運用地籍測繪技術(shù)，能夠大幅度提升測繪效果，在此期間，測量技術(shù)的高度應(yīng)用也可以為土地資源管理工作開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。基于此，針對無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用這一課題進(jìn)行深入研究具有重要現(xiàn)實意義。

2 無人機低空攝影測量的特點

2.1 攝影得到的影像分辨率更高

在應(yīng)用無人機進(jìn)行低空區(qū)域的地籍測繪工作時，能夠充分將影像資料所獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，同時，該類處理工作并不會對攝取工作產(chǎn)生不良的干擾效果[1]。由此可見，無人機在低空攝影測量中的最大優(yōu)勢就是提升圖像分辨率。另一方面，通過使用無人機進(jìn)行低空攝影技術(shù)的應(yīng)用時，部分地面中原本存在的一些高層建筑也不會對攝像資料的獲取產(chǎn)生較大的影響，尤其是負(fù)面的干擾因素，也會隨之減少。除此之外，無人機低空攝影技術(shù)的運用，能夠在不同的角度上將建筑物紋路拍攝下來，進(jìn)一步拓展了該項技術(shù)的應(yīng)用范圍。

2.2 攝影操作更為便捷

與其他的地籍測繪技術(shù)相比較而言，無人機低空航拍技術(shù)的運用系統(tǒng)具有操作更加方便快捷的優(yōu)勢，對于操作人員本身的技術(shù)水平要求并不是很高，所以應(yīng)用的人群范圍也就隨之?dāng)U大[2]。同時，在無人機攝像技術(shù)的應(yīng)用期間，投入的成本費用相比較傳統(tǒng)的人工地籍測繪經(jīng)費低很多，為地籍測繪工作的開展節(jié)省了相應(yīng)的經(jīng)費投入。在操作系統(tǒng)的維護方面，無人機更具簡單化。另一方面，無人機的操作系統(tǒng)比較簡單，測繪人員自身的實際工作強度隨之降低，從基礎(chǔ)上杜絕了各類安全事故的發(fā)生。

2.3 測繪精度得到提升

在應(yīng)用無人機攝影測量技術(shù)時，比較關(guān)鍵的一項作用就是能夠階段性的提升我國整體的地籍測繪工作開展的數(shù)據(jù)參數(shù)精確度。就該項技術(shù)本身而言，在具體的測量過程中能夠?qū)?shù)精確確切至亞米級別，而在真實的測量土地精度方面，也能夠高度滿足測量標(biāo)準(zhǔn)的1：1000比例設(shè)置條件。在城市測繪工作中，大多數(shù)的地籍測繪工作都需要將測繪的精度進(jìn)行深度提升，此時無人機攝影測量技術(shù)的研發(fā)，有效地彌補了我國傳統(tǒng)人工地籍測繪精度不高的問題，最終提升了城市測繪工作的完成質(zhì)量。

2.4 地籍測繪工作開展更具安全性

在真實的無人機攝像測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，由于其在應(yīng)用過程中無須測量人員親自上陣進(jìn)行手工測量，使得該項技術(shù)的使用安全級別大幅度提升。在使用安全的基礎(chǔ)上，該項技術(shù)的應(yīng)用還具有較高的靈活性。另一方面，在該項技術(shù)的應(yīng)用過程中，同樣不會受到外界各類自然因素的限制，從而導(dǎo)致測量精度下降。在具體的應(yīng)用過程中，無論是環(huán)境因素還是氣候因素，都不會導(dǎo)致最終的測量結(jié)果誤差過大問題出現(xiàn)。在這一基礎(chǔ)上，無人機攝影測量技術(shù)的應(yīng)用還有一個優(yōu)勢就是在測量的地區(qū)方面沒有限制，即無論是在山區(qū)還是在平原，均能夠出色地完成測量任務(wù)。

3 無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪工作中的應(yīng)用流程

伴隨著無人機攝影技術(shù)水平的不斷更新和研發(fā)，我國現(xiàn)階段在自動空三技術(shù)、匹配技術(shù)、海星影像處理基礎(chǔ)完善過程中，陸續(xù)豐富了數(shù)據(jù)攝像處理軟件種類，為地籍測繪處理工作開展奠定了堅實的基礎(chǔ)。在這一發(fā)展背景下，無人機攝像數(shù)據(jù)處理技術(shù)在具體的應(yīng)用目標(biāo)就是在現(xiàn)有攝影技術(shù)的幫助下，獲取到拍攝畫面內(nèi)的信息，繼而使得相關(guān)參數(shù)精確度得到有效提升。在DEM/DOM方式方法的幫助下，測量技術(shù)應(yīng)用人員可以將現(xiàn)有的信息處理工作落實到實處。

具體而言，無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪工作中的應(yīng)用流程如下：首先，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)搜集工作完成之后，需要充分運用數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行GPS/POS數(shù)據(jù)的緩存，使得緩存的結(jié)果能夠為后續(xù)測繪工作開展起到數(shù)據(jù)支撐作用。其次，將緩存完成的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，換言之就是將緩存的數(shù)據(jù)運用計算機進(jìn)行智能匹配，通過光束區(qū)域網(wǎng)的平差方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成數(shù)據(jù)的相應(yīng)匹配工作，為最終的無人機影像內(nèi)部區(qū)域方位和外部區(qū)域方位確定工作提供參考。還應(yīng)該針對無人機攝像內(nèi)容的內(nèi)部要素進(jìn)行合理分析，當(dāng)然外部要素分析也需要同時進(jìn)行。為了更好地保證這一測繪任務(wù)的完成質(zhì)量，還應(yīng)該在測繪的過程中充分運用密集匹配技術(shù)，得出攝像中地籍測繪的三維DSM云點，做好相應(yīng)的DSM下的數(shù)據(jù)處理工作，最終將規(guī)格格網(wǎng)的DEM有效提取出來，并確保DEM的真實性。

4 淺談無人機攝影測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用

4.1 實驗概況

某地區(qū)作為無人機攝影測量技術(shù)的試驗區(qū)，其處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域。某鄉(xiāng)鎮(zhèn)的西部區(qū)域邊緣至東部區(qū)域邊緣的總體長度為900m，北部區(qū)域邊緣至南部區(qū)域邊緣總體長度距離為700m。在此次實驗中，從最終的目標(biāo)出發(fā)，無人機需要攝影的區(qū)域是這一試驗鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主道路線的東部位置。

4.2 攝影控制點測量與布置工作

在此次實驗的無人機低空航拍過程中，首先需要將攝像的控制點明確出來，用以確保攝像位置的地勢足夠平緩，不會由于受到層數(shù)過高的建筑物影響，對攝像結(jié)果精確性造成不良影響，導(dǎo)致攝像精度降低。與此同時，在進(jìn)行攝像點的控制時，還需要保證控制點的周邊的交通系統(tǒng)通暢便捷，此時需要注意的一點是，一定要與強電磁輻射源頭之間保持標(biāo)準(zhǔn)的安全距離，確保無人機攝像點與強電磁輻射源位置設(shè)置之間超出五度重疊。另一方面，在某鄉(xiāng)鎮(zhèn)試驗點周邊，還需要設(shè)置相應(yīng)的區(qū)域網(wǎng)用以攝影輔助，準(zhǔn)確有效地將控制點設(shè)置工作真正落實到具體航拍區(qū)域內(nèi)，在具體的攝像過程中，攝像控制點需要沿著航線的前進(jìn)方向進(jìn)行有序設(shè)置，兩個相鄰的攝像控制點之間需要保持200m的間隔距離。

在進(jìn)行點位的設(shè)置時，應(yīng)該將其設(shè)置在比較平緩的位置，然后使用顯眼、矚目顏色的油漆把點位的具體位置標(biāo)志出來，可以是藍(lán)色或紅色。為了更好地確保點位的空間位置測繪工作能夠落實到具體位置，還需要借助于CORS網(wǎng)絡(luò)的RTK的幫助，去反復(fù)測量不同測繪點攝像出來的像素點，使得地籍測繪工作的測繪參數(shù)值低于3cm，最后進(jìn)行平均值計算。

4.3 有效優(yōu)化DLG精確度的方法

在本次的實驗研究過程中，首先需要做好的就是進(jìn)行外業(yè)點的有效收集，保證外業(yè)的作業(yè)點具備一定的測繪特征。在此期間內(nèi)，地籍測繪工作站內(nèi)部還應(yīng)該積極將該類外業(yè)點引進(jìn)，引進(jìn)之后運用立體模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。此項操作的目的在于更好地觀測地面物質(zhì)與攝像點位兩者內(nèi)里存在的聯(lián)系，為地籍測繪工程的測繪人員進(jìn)行測繪數(shù)值計算精確度提升奠定基礎(chǔ)，從而避免計算誤差。在此之后，開始推進(jìn)DLG的無人機攝影測量工作，在這一測量工作開展過程中，必須將控制光標(biāo)切準(zhǔn)相應(yīng)的誤差。此時需要注意的是，一定要將誤差的標(biāo)準(zhǔn)控制在8cm之下，為地籍測繪圖像的定位精準(zhǔn)度提升奠定一定的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

綜上所述，與諸多測量技術(shù)相比較，無人機攝影測量技術(shù)的應(yīng)用具有十分明顯的優(yōu)勢，有效提升了測繪數(shù)據(jù)的精確度及測繪便捷性等。在這一基礎(chǔ)上，隨著該項技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大，此技術(shù)本身也在不斷進(jìn)行優(yōu)化和革新，最終為我國地籍測繪工作整體開展水平階段性提升奠定了堅實的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張赟，儲蒙.無人機低空攝影測量系統(tǒng)及其在地籍調(diào)查中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，26（1）：121-122.

【2】覃忠健，阮子超.淺析無人機航空攝影測量技術(shù)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記中的應(yīng)用[J].華夏地理，2016，21（2）：130-131.