基于無人機三維測圖技術的1：500農村地籍圖測繪精度研究

王巖

摘要：無人機三維測圖技術是測繪農村地籍圖的常用技術，研究該技術測繪農村地籍圖的精度，有助于提高技術應用科學性。本文將以1：500農村地籍圖測繪為例，分析該技術應用于農村地籍圖測繪時對精度的影響，并結合已有測繪結果深入分析應用該技術測繪地籍圖的實際價值。

關鍵詞：無人機;三維測圖技術;地籍圖測繪

引言：傳統的農村地籍圖測繪方式為人工采集，使用全站儀通過載波相位差分技術完成測量工作，但測量效率較低。隨著無人機三維測圖技術的發展，對地籍圖測繪方式產生了極大的影響，加快了收集地理信息的速度，但將該技術實際應用于地籍圖測量后，發現結果精度未能達到地籍圖測量標準。

一、地籍圖測繪技術研究

（一）像控點布設與測量

布設像控點是應用無人機三維測圖技術的主要步驟，對1：500農村地籍圖測繪結果精度具有決定性作用。為保證像控點布設的合理性，工作人員應遵循以下原則選擇像控點，提高測圖技術應用的精度。第一，盡量選擇尖銳物體作為像控點。第二，所選像控點建筑物尺寸要超過70厘米，并確定像控點在建筑物上的具體位置。第三，避免選擇易被遮擋的像控點，盡量將像控點設置在平坦處。第四，使用可長期存在的物品作為像控點的組成材料。第五，設置像控點的顏色與周邊反差較大，便于相關人員發現。

某地應用該技術進行1：500農村地籍圖測繪時，結合測繪區的實際情況，在區域內設置了30個像控點，并采用噴漆方式標記像控點。測量過程中，應用該技術對像控點坐標進行測量，并對每一處像控點多次測量，求取平均值作為坐標真值，可使像控點精度維持在2厘米以內。本次測量中布設30個像控點，其中有20個作為外圍控制點，10個設置為檢查點，結果精度滿足地籍圖測繪需求。

（二）三維模型自動生產與效果檢查

三維模型生產是應用無人機三維測圖技術的第二步，這一過程中測繪人員使用自動建模系統得出三維模型，三維模型的建設主要依據為像控點坐標，系統接收坐標信息后，對其進行分析與運算最終得出測量區域的三維模型。由于該過程無需工作人員參與，因此在模型生產完成后，測繪人員務必要檢查三維模型的真實性，良好的三維模型應具備以下特點，保證三維建模的精度。第一，確定該三維模型可真實反映測量區域的地物情況[1]。第二，三維模型中的房屋需有清晰的界限。第三，模型建筑物的墻體需平整且具有分明的棱角，降低采集房屋建筑物矢量的難度。

某地在利用系統自動生成三維模型后，通過實際測量驗證模型的精度，并計算模型與實際情況的誤差。經測繪人員檢查發現，三維模型中平面誤差不超過0.03厘米，高度誤差低于0.04厘米，一般情況下1：500農村地籍圖測量對精度的要求為不超過5厘米。由此可見，三維模型自動生成的結果精度達標，可用于地籍圖測量。

（三）三維測圖

三維測圖系統可形成分辨率較高的三維模型，能提高農村地籍圖測繪結果的精度，這種測圖系統可為測試人員提供基于三維模型、航空影像、地面影像等多種采集信息工具，并將模型建設成果以多種格式導出，適用于地籍圖測繪。因此該系統更適用于1：500地籍圖測圖，系統測圖過程中應用傾斜攝影模型對地形數據信息進行采集，采集過程中也無需佩戴立體眼鏡，可依據影像自動生成檢測區域內地物的三維定位信息，測繪人員對三維模型進行整理得出農村地籍圖。

某地在使用該系統測量1：500地籍圖時，通過無人機采集測量區域內的影像，并使用傾斜攝影模型進行拍攝，獲得了高精度、大尺寸的區域地形影像。該影像進入測圖系統后，系統能夠根據影像采集結果準確求出區域內地物要素的三維坐標，并形成具有高分辨率的三維模型。負責該測圖項目的工作人員從系統中導出格式合適的模型文件，以此為基礎形成區域線化地形圖。

二、1：500地籍圖精度研究

（一）界址點精度分析

分析無人機三維測圖技術界址點的測量精度是研究1：500農村地籍圖精度的主要內容，可判斷出該技術在地籍圖測繪工作中的實用價值。地籍圖測量相關規程中明確規定了地籍圖的精度標準等級[2]。其中一級誤差在5厘米以內，二級誤差不超過7.5厘米，三級誤差小于10厘米。測圖人員需計算該技術所采集界址點坐標信息的精度，并結合評判標準分析該技術是否滿足農村地籍圖測量的精度要求。某地對該技術的界址點精度進行了分析，設置區域應用該技術開展1：500地籍圖測繪工作試驗，試驗中設置界址點130個，并從中選取30個明顯界址點與20個隱蔽界址點用于精度分析。經分析結果顯示，應用該技術測量的明顯界址點誤差達到二級標準，但隱蔽界址點誤差僅能滿足三級標準。由此可見，無人機三維測圖技術測繪1：500農村地籍圖的成果為三級地籍圖，地籍圖測量中隱蔽界址點的測量存在較大誤差，僅依靠該技術難以完成高精度的地籍圖繪制，測繪人員還需對隱蔽界址點進行人工測量，彌補該技術實際應用中的缺陷。

（二）地物點平面位置精度分析

地物點平面位置精度也是地籍圖測繪的主要組成部分，平面位置精度研究內容包括相鄰界址點的間距、地物點間距、界址點與地物點間的距離等，地籍圖測繪人員需實際測量各點間的距離，并與無人機三維測圖技術所繪制地籍圖中的間距進行比較，通過計算點位中誤差判斷1：500農村地籍圖的精度。某地在應用無人機三維繪圖技術繪制1：500農村地籍圖后，對地籍圖的中誤差進行了計算，根據中誤差計算結果可知，通過無人機三維繪圖技術繪制的農村地籍圖中，界址點間距離中誤差為0.19毫米，地物點間距中誤差為0.21毫米，界址點與臨近地物點距離中誤差為1.8毫米，地物點與臨近控制點距離中誤差為98毫米。由此可見，應用該技術繪制的地籍圖地物點平面位置精度滿足要求。

結束語：綜上所述，無人機三維測圖技術應用與1：500農村地籍圖測繪具有一定優勢，但技術發展尚未成熟，僅依靠該技術開展測繪工作難以滿足農村地籍圖測繪精度要求。因此，在應用該技術進行農村地籍圖測繪時，測繪人員需補測隱蔽界址點，減少工作量的同時，保證測量結果的準確性。

參考文獻：

[1]麥英蘭.基于農村地籍和房屋調查綜合測繪技術分析研究[J].江西測繪，2021（03）：61-64.

[2]馬繼成.數字化測繪技術在農村地籍測量中的應用[J].科技促進發展，2011（S1）：91.