無人機傾斜攝影測量在地籍測繪項目中的應用探索

郭曉明

（瑞金市自然資源局 江西瑞金 342500）

目前，我國對土地管理工作提出了更加嚴格的要求，而地籍測繪能夠為這一工作提供豐富的信息數據，幫助管理人員做出正確的決策，促進土地管理工作質量的提升。在地籍測繪項目的開展中，應充分認識到無人機傾斜攝影測量技術具有的優勢，結合工程情況對其進行靈活運用，在保證地籍測繪工作順利進行的同時，進一步降低地籍測繪工作產生的成本，發揮地籍測繪項目的整體價值［1］。通過深入分析無人機傾斜攝影測量在地籍測繪項目中的應用，有利于促進地籍測繪中無人機傾斜攝影測量的有效應用，實現對地籍測繪工作的不斷改進。由此可見，本文圍繞“無人機傾斜攝影測量在地籍測繪項目中的應用”進行分析研究的價值意義顯著。

1 無人機傾斜攝影測量技術的概念、構成及特征分析

1.1 概念

無人機傾斜攝影測量指的是處于低空無人機之上，搭載多鏡頭航攝儀器，基于多個角度拍攝地面，然后將盲區少、重疊度高的多角度影像獲取出來。通常搭載的是非量測數碼相機，由于獲取的影像易出現畸變問題，通常在數據處理過程中，需要針對影像采取畸變糾正處理。具有而言，在數據處理過程中，需以攝影關系、像控點為依據，使影像地物上彼此之間的關系得到有效恢復，然后為測繪產品的生產、測量提供應用服務。圖1所示為無人機傾斜攝影測量作業圖。

圖1 無人機傾斜攝影測量作業圖

1.2 構成

在無人機傾斜攝影系統當中，主要構成部分包括：飛行平臺、傾斜航攝儀、計算機硬件、數據解算軟件等。其中，飛行平臺可在低空飛行的基礎上，將超高分辨率的原始影像數據獲取出來。傾斜航攝儀在搭載多鏡頭的航攝儀的基礎上，可對地面影像進行多角度、多方位、少盲區采集。計算機硬件指的是由于建模對計算機硬件的要求很高，因此，需選用高主頻、大內存，且具備圖形渲染功能強的顯卡。此外，數據解算軟件指的是傾斜攝影建模軟件，通常使用的包括PIX4D、Context Cap?ture、Photoscan 等。值得注意的是，在無人機傾斜攝影建模過程中，需使用到傾斜攝影建模軟件，然后把航攝影像轉換成實景三維模型。基于軟件運行期間，關鍵操作環節包括：其一，三角測量；其二，多視影像密集匹配；其三，不規則三角網優化及構建等。在整體作業期間，需在做好飛行前準備工作的基礎上，獲取外業數據，然后對內業數據進行處理，并進行精度測量等。圖2所示為具體的無人機傾斜攝影建模流程圖。

圖2 無人機傾斜攝影建模流程圖

1.3 特征

無人機傾斜攝影測量技術特征較多，具體如下。

1.3.1 高效率

在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，可以利用無人機中的傳感器進行數據采集，能夠適應各種環境，促進測量工作的高效進行。在實際的測量活動中，能夠針對目標區域形成5組圖像，使數據采集的效率得以有效提升［2］。

1.3.2 真實性更高

在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，可以將測量區域內的相關區域信息、地理位置等充分反映出來，且可以與現代化的數據采集技術相融合，快速獲取測量數據。與傳統技術手段相比，該技術在測量方面體現出更高的真實性及效率，能夠開展立體化的工程測量，獲得精準可靠的測量數據。

1.3.3 高性價比

在地籍測繪中無人機傾斜攝影測量技術，能夠獲得具有空間位置屬性的信息數據，可以與DLG、DOM、DSM 等各種數據傳輸格式相結合，對傳統測量技術中數據不全面的問題進行處理，且能夠提取測量區域紋理，使數據分析建模工作產生的成本得以降低。

2 無人機傾斜攝影測量用于地籍測繪作業的誤差來源分析

在地籍測繪作業中應用無人機傾斜攝影測量技術方法，也存在一些誤差問題。具體而言，主要誤差來源如下。

2.1 像片的地面分辨率與影像質量

相關環節誤差的出現均與像片的地面分辨率、影像質量存在密切關聯性。分辨率越高，則影像質量越好，判讀刺點越精準，誤差越低。因此，要想使成圖精度得到有效提升，則需控制像片的地面分辨率與影像的質量。

2.2 影像畸變

由于無人機航攝使用的通常是非量測型航攝儀，影像畸變會從中心朝四周擴散，處于邊緣部分，畸形達到最高狀態。在對相機畸變參數進行計算的基礎上，然后對像片畸變進行糾正，可以使畸變產生的誤差影響得到有效減小。但需注意，后續會出現糾正誤差。此時，需增加像片重疊度，確保像片中心位置的影像能夠進行連接點匹配，從而使畸變產生的影響得到最大限度地減小［3］。此外，結合測試結果可知，基于空三解算過程中，針對全部覆蓋有像控點的照片進行刺點操作，難以提高測量精度，且易導致大量的照片空間位置發生紊亂的情況。對此，需規范選擇攝片，科學刺點，以此使空三質量得到有效提升。

3 無人機傾斜攝影測量在地籍測繪項目中的具體應用分析

如前所述，對無人機傾斜攝影測量技術的概念、構成以及特征等內容均具備了一定的了解。而從地籍測繪工作質量的提升、誤差控制等角度考慮，還需結合地籍測繪項目實際情況，合理應用無人機傾斜攝影測量技術。總結起來，無人機傾斜攝影測量技術的具體應用要點如下。

3.1 做好前期準備工作

地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，要求工作人員做好前期的準備工作，充分掌握工作區域內的地質條件、環境條件、氣候條件等，以便能夠選出適合的測量手段，促進測量工作的有效進行。同時，工作人員應做到合理選擇控制點位、坐標系統，確認高度基準參數、對應的地形圖成果，并規劃好工程測量，保證無人機傾斜攝影測量的技術方案符合需求，其中，包括了飛行器的飛行路線和飛行高度，以及地面采集數據圖像的重疊度及分辨率等。由于無人機中的數據相機直接關系著測量工作的質量，必須對其進行仔細檢查，做好相應的調試，保證數碼相機的正常工作［4-5］。總之，想要發揮無人機傾斜攝影測量技術在地籍測繪中的作用，必須做好前期準備，加大軟硬件設施的投入，合理設置各項參數，為地籍測繪工作的開展打下良好基礎。

3.2 數據采集

首先，在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，應充分考慮到環境因素產生的影響，選擇氣候良好的時間段進行測量，使傾斜攝影測量的準確度得到保障。同時，為保證照片拍攝的質量，應充分考慮到傾斜攝影測量對地面可見度的要求，且傾斜攝影測量數據采集的精度受到風速影響。作為無人機傾斜攝影測量工作的主體，必須將相關的標準作為依據，布置好各個像控點，按照規范的要求進行空中三角測量，使傾斜攝影測量得到的數據更加可靠［6］。

其次，在應用無人機進行低空攝影作業的時候，必須對低空拍攝的控制點位進行確認，不能出現地勢起伏過大的情況，以此降低環境因素對傾斜攝影測量產生的不利影響，對傾斜攝影測量數據采集的精度進行提升。在攝像點管控的時候，控制點周圍的交通系統應保持正常運行的狀態，控制好無人機和強電磁輻射源之間的距離，避免無人機傾斜攝影測量工作的開展受到影響。對于網絡不完全的測量區域，可以將區域網作為輔助，切實提高無人機傾斜攝影測量工作的全面性及有效性。為保證數據整體的質量，可以將地理信息系統融入無人機傾斜攝影測量中，以此滿足相關的需求，并做好各個區域的反復測量，將測量結果的誤差控制在最低程度。

3.3 傾斜攝影獲取及預處理

在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，需要對無人機的性能、待測量區域的特征等情況進行充分了解，對無人機的飛行攝影時間進行合理規劃，且必須把握好地籍測繪在時間方面的需求，對不同種類的數據采集相機進行合理選擇，充分滿足測繪工作的需要，避免照片拍攝的質量受到影響。在具體的測量活動中，應根據設計好的飛行路線進行無人機航拍作業，根據測量工作的需要，對數碼相機的角度進行調整，實現全方位的航空拍攝，獲取更加全面的信息數據。可以在對應的影像控制點及加密點完善自動拍攝，對相關的影像數據進行采集，并做好數據資料的預處理。在完成數據資料的預處理后，做好反投影工作，完成虛擬影像的建設。同時，應考慮到模型受到地面豎直物體重影的影響，做好相應的控制措施，使無人機傾斜攝影測量的準確度得以提升［4］。

3.4 相片測量控制

在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，可以充分展示待測量區域的地勢情況及建筑整體的特征，還可以與相片測量控制技術相結合，對無人機傾斜攝影測量的工作質量進行提升。在開展無人機傾斜攝影測量工作的時候，要求工作人員依據測量工作的相關要求，合理布設像控點，確認無人機的航向、無人機航拍的旁向重疊度等，且對應的影像數據需要具有相關的文件資料。為保證無人機傾斜攝影測量的整體效果，需要把握好空中三角測量的相關要求，既要設置好像控點的密度，也要與區域內的地理特征及地形地貌相聯系。若是測量區域的地勢平坦，其像控點的密度可以適當減小，若是測量區域的地形地貌過于復雜，其像控點的密度可以適當加大，按照標準對其進行加密處理［7-8］。

3.5 野外數字化測繪

在地籍測繪中應用無人機傾斜攝影測量技術，可以將野外數字化測繪技術融入其中，這一過程需要做好確權、編制、測量等各方面的工作。作為地籍測繪工作的實施者，工作人員應熟悉了解工程測量的規范要求，掌握儀器設備的使用方法，結合測量工作的需要對各類設備進行靈活運用，以此提高測量效率，獲得精準可靠的信息數據。通過測量工作獲取數據之后，要求工作人員深入分析測量數據，以便對其進行合理利用，將地籍測繪項目的整體價值發揮出來。

4 結語

綜上所述，無人機傾斜攝影測量在地籍測繪中體現出較大的優勢，可以有效提高工作效率及工作質量，減少測量工作各方面產生的成本。為發揮無人機傾斜攝影測量技術具有的優勢，需要加強對無人機傾斜攝影測量技術的研究，做好測量前的準備工作，從而促進無人機傾斜攝影測量工作的順利進行，獲取精準可靠的測量數據，進一步使地籍測繪工作的數據需求得到充分有效的滿足。