無(wú)人機(jī)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用與發(fā)展

蔣喆

摘要：本文將對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和其在地籍測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，希望能夠?yàn)榈丶疁y(cè)繪工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);地籍測(cè)量;應(yīng)用;發(fā)展

中圖分類號(hào)：P271;P231

一、無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.1影像分辨率高

目前，無(wú)人機(jī)上配備的專業(yè)攝像機(jī)的圖像分辨率有了較大范圍的提升，在使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空攝影過(guò)程中，一些地面上的高層建筑業(yè)不會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)拍攝獲取影像資料產(chǎn)生負(fù)面干擾，可以有效提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空攝影可以在不同角度拍攝建筑物紋路，大大擴(kuò)展了地籍測(cè)繪工作的應(yīng)用范圍。

1.2攝影操作簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)相較于其他的地籍測(cè)繪技術(shù)來(lái)說(shuō)，不需要測(cè)量人員具備特別高的專業(yè)技術(shù)水平，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)攝影系統(tǒng)具有容易操控的優(yōu)點(diǎn)，因此只要熟練掌握操控的人群都可以從事這項(xiàng)工作。正是由于無(wú)人機(jī)操作簡(jiǎn)單、售后完善的特點(diǎn)，可以有效降低測(cè)繪人員的工作強(qiáng)度，避免了人為因素導(dǎo)致的測(cè)量問(wèn)題。

1.3 地籍測(cè)繪工作更安全

在使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行攝像測(cè)量過(guò)程中，直接由操作員在地面遠(yuǎn)程遙控，大大加強(qiáng)了測(cè)繪工作的安全系數(shù)。并且這項(xiàng)技術(shù)的使用方式非常靈活使用過(guò)程中，可以有效避免各種外界因素的影響，保證測(cè)量精度不會(huì)降低[1]。在實(shí)際的操作過(guò)程中，不管是自然環(huán)境還是溫度氣候因素，都不會(huì)因此而出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果誤差過(guò)大的問(wèn)題。在地籍測(cè)繪工作比較危險(xiǎn)的山區(qū)或者高空作業(yè)，使用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)都能夠大大方便測(cè)繪工作，可以出色地完成高質(zhì)量測(cè)量任務(wù)。

二、無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 測(cè)區(qū)概況

測(cè)區(qū)面積約為0.72km2，按1∶500比例尺地籍測(cè)繪精度要求成圖。測(cè)區(qū)地勢(shì)平坦，地物類型主要有居民房、樹(shù)木、道路、耕地、水域等。居民房排列有序，測(cè)區(qū)內(nèi)無(wú)高聳建筑物，為無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量獲取影像數(shù)據(jù)提供了安全、便利的條件。

2.2 攝影控制點(diǎn)測(cè)量與布置工作

在對(duì)目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量過(guò)程中，首先要選擇地勢(shì)較為平緩且沒(méi)有高層建筑物遮擋的區(qū)域作為攝像的控制點(diǎn)，這樣可以減少環(huán)境因素導(dǎo)致降低攝像精度。需要注意的是，選擇的攝像控制點(diǎn)不能夠影響到周?chē)煌ㄏ到y(tǒng)的運(yùn)行，如果周?chē)袕?qiáng)電磁輻射源，一定要保證控制點(diǎn)與輻射源的距離要大于標(biāo)準(zhǔn)的安全距離，確保超出五度重疊區(qū)域。如果是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者是山區(qū)進(jìn)行地籍測(cè)繪工作，一定要設(shè)置好相應(yīng)的區(qū)域網(wǎng)來(lái)輔助攝影工作，準(zhǔn)確有效地將控制點(diǎn)設(shè)置工作真正落實(shí)到具體航拍區(qū)域內(nèi)。在無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍攝像過(guò)程中，應(yīng)該沿著航線前進(jìn)方向依次設(shè)置攝像控制點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的攝像控制點(diǎn)的間隔距離盡量保持 200m。在確定好控制點(diǎn)位的具體位置之后使用顏色比較容易辨識(shí)的油漆進(jìn)行標(biāo)記，一般選擇比較醒目的紅色或者藍(lán)色。然后使用借助于 CORS 網(wǎng)絡(luò)的 RTK 系統(tǒng)，對(duì)不同測(cè)繪點(diǎn)攝像出來(lái)的像素點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，最終要求地籍測(cè)繪工作的測(cè)繪參數(shù)值低于 3cm，然后計(jì)算出平均值，這樣才能夠保證點(diǎn)位的空間位置測(cè)繪工作能夠落實(shí)到準(zhǔn)確的具體位置。

2.3 儀器及軟件外業(yè)數(shù)據(jù)采集

主要使用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量系統(tǒng)和RTK接收機(jī)。其中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量系統(tǒng)采用大疆M600-Pro多旋翼無(wú)人機(jī)平臺(tái)，搭載了SONY-A7RII兩款傾斜攝影數(shù)碼相機(jī)。內(nèi)業(yè)編繪成圖采用Smart3D軟件和DP-Mapper軟件。Smart3D軟件用于制作三維模型，DP-Mapper軟件用于內(nèi)業(yè)成圖，可以實(shí)現(xiàn)快速采集地形、地籍等要素。

2.4 數(shù)據(jù)采集

2.4.1 像控點(diǎn)測(cè)量

像控點(diǎn)測(cè)量質(zhì)量會(huì)直接影響到后期內(nèi)業(yè)制作三維模型和編繪成圖的精度。因此，在采集像控點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)要做好像控點(diǎn)布設(shè)方案、像控點(diǎn)RTK測(cè)量以及后續(xù)的點(diǎn)位拍照存儲(chǔ)工作。像控點(diǎn)選點(diǎn)要結(jié)合測(cè)區(qū)情況進(jìn)行布設(shè)，應(yīng)該布設(shè)在沒(méi)有遮擋物、便于RTK測(cè)量且方便識(shí)別的空曠地面上，使用油漆對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行噴漆并制作成具有一定寬度的“+”或者“L”測(cè)量標(biāo)志，以便后期內(nèi)業(yè)影像判讀刺點(diǎn)。采用對(duì)中桿進(jìn)行像控點(diǎn)RTK測(cè)量時(shí)，在測(cè)量過(guò)程中要注意查看對(duì)中桿氣泡的居中情況，查看接收衛(wèi)星顆數(shù)和實(shí)時(shí)測(cè)量精度情況，在符合測(cè)量精度條件下進(jìn)行測(cè)量記錄。要求對(duì)同一個(gè)像控點(diǎn)進(jìn)行3次測(cè)量，取其平均值作為最終測(cè)量成果，以確保像控點(diǎn)測(cè)量平面精度>±3cm。按照像控點(diǎn)測(cè)量精度要求，在測(cè)區(qū)內(nèi)共實(shí)測(cè)了78個(gè)RTK像控點(diǎn)。其中，利用分布相對(duì)均勻的10%像控點(diǎn)測(cè)量成果對(duì)此次地籍測(cè)量成果進(jìn)行精度檢驗(yàn)。

2.4.2 影像數(shù)據(jù)采集

按照1∶500比例尺測(cè)圖的規(guī)范要求，結(jié)合測(cè)區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行航線規(guī)劃，將影像分辨率設(shè)置為2cm，航高設(shè)置為80m，旁向重疊度設(shè)置為75%，航向重疊度設(shè)置為80%。航飛期間良好的氣候條件保證了影像數(shù)據(jù)的可靠性。此次外業(yè)嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行傾斜攝影數(shù)據(jù)采集，共采集了6850張像片。內(nèi)業(yè)導(dǎo)出數(shù)據(jù)并進(jìn)行質(zhì)量檢查，全部像片圖像清晰，無(wú)影像扭曲變形情況，符合后期內(nèi)業(yè)成圖要求。

2.5 內(nèi)業(yè)成圖精度分析

2.5.1 內(nèi)業(yè)地籍圖測(cè)繪

利用Smart3D軟件進(jìn)行三維建模。首先，將無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量所獲取到的影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Smart3D，檢查影像數(shù)據(jù)的完整性。在CGCS2000坐標(biāo)系下進(jìn)行像控點(diǎn)刺點(diǎn)，該階段要確保像控點(diǎn)刺點(diǎn)誤差≤1個(gè)像元。在此基礎(chǔ)上由Smart3D逐項(xiàng)完成空中三角測(cè)量和三維模型生產(chǎn)。然后，將Smart3D軟件生產(chǎn)出來(lái)的三維模型（osgb格式）導(dǎo)入到DP-Mapper，內(nèi)業(yè)繪圖人員在DP-Mapper平臺(tái)中進(jìn)行地籍界址點(diǎn)、界址線等地籍要素的編繪采集。

2.5.2 界址點(diǎn)精度要求

《地籍調(diào)查規(guī)程》（TD/T1001-2012）中明確要求，1∶500比例尺地籍圖界址點(diǎn)精度一般分為3級(jí)。第一等級(jí)要求界址點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差和相鄰界址點(diǎn)間距誤差為±5cm、允許誤差±10cm;第二等級(jí)對(duì)應(yīng)要求的中誤差為±7.5cm、允許誤差±15cm;第三等級(jí)對(duì)應(yīng)要求的中誤差為±10cm、允許誤差±20cm。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)地籍測(cè)繪工作的深入加快，利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取地籍調(diào)查成果得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)，具有一定的先進(jìn)性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘棉卿.應(yīng)用傾斜攝影開(kāi)展房地一體化[J].建材與裝飾，2020（19）：236-237.

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