無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用探討

文／陶淑娟 都昌縣自然資源局 江西九江 332600

引言：

近些年來，隨著我國社會經濟快速發展，地籍測繪工作受到國家及相關部門的高度重視，做好地籍測繪工作，能夠使土地權屬更加清晰，有利于國家監管權責的實行，使土地資源浪費、開發利用不合理等現象得到最大限度避免。與此同時，由于地籍測繪是一項系統化的工作，內容繁多，復雜程度高，如包括地籍控制測量、界址點測量以及地籍圖測繪等[1]。為提高地籍測繪工作的效率及質量，則有必要采取合理科學的現代化測量技術。對于無人機攝影測量技術來說，是利用無人機在空中進行攝影的現代化策略技術，合理科學使用此項技術能夠有效提高地籍測繪工作質量水平，使地籍測繪的價值作用得到充分有效地發揮。因此，為提升地籍測繪工作的質量成效，本文圍繞“無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用”進行分析探討價值意義顯著。

1.無人機攝影測量技術概念及特點優勢概述

無人機攝影測量技術，即利用無人機（在無線電遙控設備或者機載計算機程控系統作用下，進行操控的不載人飛行器）進行航空攝影測量的一項現代化技術。從無人機攝影測量技術的功能層面分析，其以分布式并行計算、數據處理算法為基礎，可以使海量攝影測量數據的自動化目標得到有效實現，還可以對低空遙感影像進行處理[2]。從目前來看，無人機技術已經被廣泛應用到測繪領域，尤其是在地籍測繪中能夠體現出顯著的特點優勢，可以有效提高地籍測繪工作效率，降低地籍測繪的成本投入等。具體而言，無人機攝影測量技術的主要特點優勢包括：

（1）有助于提升地籍測繪工作效率。在發揮無人機技術優勢的基礎上，能夠提升地籍測繪工作效率，使傳統地籍測繪工作流程得到改進優化。值得注意的是，與傳統測繪技術相比，無人機航測技術能夠對數據信息進行快速收集，并完成數據信息的處理和應用，使測繪工作效率得到有效提升。比如，在應用無人機技術時，許多戶外工作向戶內轉移，能夠使測繪工作流程得以優化，且能夠降低氣候環境對地籍測繪產生的不利影響，進而提高地籍測繪工作效率。

（2）有助于提高攝影數據成果的精準度。無人機攝影測量技術具有較廣的應用范圍，能夠提高測繪數據信息成果的精準度。與衛星成像相比，無人機航測技術的精度高出一倍，能夠根據需要對航攝比例進行調整，獲得比例適合的成像圖[3]。此外，此項技術適合幅員遼闊、地形復雜的測繪工作區域，可以快速獲取精準的數據信息，由此可見無人機攝影測量技術應用價值頗高。

（3）有助于保證地籍測繪作業的安全性。在地籍測繪工作開展期間，合理科學地利用無人機攝影測量技術，使傳統手工測量工作環節省去，大大提高了地籍測繪作業過程的安全性。究其原因，主要是因為無人機攝影測量技術靈活性高，不會受到外界相關自然因素的影響，能夠保證測量結果的精度[4]。此外，無人機攝影測量技術在各種復雜環境均適用，包括平原地區、復雜山區等，通過規范操作無人機攝影測量系統設備，便可高效完成測量作業任務，能夠使測量工作人員的人身安全得到有效保護，在提升地籍測繪作業安全性的同時，使地籍測繪作業質量成效得到協同提升。如下圖1 所示，為無人機攝影測量技術在某地籍測繪工程項目中的實際應用現場圖：

圖1 無人機攝影測量技術在某地籍測繪工程項目中的實際應用現場圖

2.無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用流程分析

在地籍測繪工作開展期間，規范無人機攝影測量技術在其中的應用流程，做好測繪數據采集、數據處理、無人機攝影內容要素分析等工作，才能夠確保地籍測繪外業、內業工作質量的提升（如下圖2，為無人機攝影測量技術在地籍測繪中應用外內業工作內容）。具體而言，無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用流程如下：

圖2 無人機攝影測量技術在地籍測繪中應用外內業工作內容

2.1 測繪數據采集

利用無人機攝影測量技術采集相關測繪數據的條件下，利用數據平臺高效緩存全球定位系統數據，然后做好系統數據定位定姿處理，參考緩存數據結果信息，確保地籍測繪后續工作能夠順利、有序進行。

2.2 緩存數據處理

測繪數據緩存處理期間，需利用計算機系統，和緩存數據之間進行智能匹配，然后在數據信息分析處理過程中合理使用光束區域平差方式，以此保證數據匹配的準確性，并為影像區、外部區方位的確立提供有效參考依據支持[5]。

2.3 無人機攝影內容要素分析

無人機攝影內容要素較多，有必要進行認真、仔細地分析，尤其是外部要素，需重點分析。與此同時，為確保地籍測繪工作任務能夠高效完成，基于地籍測繪作業開展過程中，需對密集匹配技術合理科學使用，確保地籍測繪的三維DSE 云點能夠有效得到，然后規范處理數字表面模型數據，提取其中的規格格網數字高程模型數據信息，保證數字高程模型數據信息的真實性及可用性。

3.無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用要點分析

為提高地籍測繪工作質量成效，根據無人機攝影測量技術應用流程合理應用的基礎上，還需把控無人機攝影測量技術的應用要點。結合實踐測繪工作來看，主要應用要點包括：

3.1 地面控制測量

在地籍測繪中應用無人機攝影測量技術，需完成地面控制測量工作任務，因整個過程比較依賴像片控制測量，而像片控制測量中的關鍵環節就是像控點的合理設置。所以，只有保證像控點的設置合理，才能夠提升影像數據的質量[6]。與此同時，在數據處理時，空中三角加密測量容易受到像控點設置密度的影響，所以想要保證數據處理的質量，需要根據測量區域的地形變化，對像控點設置的密度進行合理調整。例如：在高山峽谷地貌等地形變化較大的區域，需增加像控點設置的密度；而在平原地區等地形變化較小的區域，需確保像控點設置的密度適當降低，如下圖3 所示，為某地籍測繪工程項目像控點布設示意圖。總之，在設置像控點時，應掌握相關注意事項，即：

圖3 某地籍測繪工程項目像控點布設示意圖

（1）在易識別的地物地貌上進行像控點設置，比如地形變化幅度較小的田角、山頭等等。

（2）有些像控點處于測繪區域之外，其主要作用就是對測繪區域進行控制測量，有些像控點處于圖幅外部，可以選擇圖框輪廓線之外進行像控點的設置。

（3）部分像控點處于航向兩側，可以選擇左右偏離半徑、小于半條基線長度的范圍內進行像控點的設置[7]。

（4）不能將像控點設置在建筑物密集區域和植被發育的區域，解決遮擋問題造成的測量誤差。

（5）需避開大功率敷設區域或大面積水域進行像控點的設置，并選擇方便保存和交通條件良好的地方進行像控點的設置，以此為控制測量作業的有序進行提供便利。

3.2 攝影控制點測量和布置

在地籍測繪中應用無人機攝影測量技術，需要做好攝影控制點測量和布置，保證無人機攝影的位置處于地勢平緩的地方，避免攝影結果的準確性受到建筑物層數過高的影響，進一步保證無人機攝影測量工作的精度。在攝影控制點的設置過程中，必須選擇交通條件較好的地方進行攝影控制點的布設，對攝影控制點與強電磁輻射源頭的距離進行控制，使兩者能夠具有一個安全距離[8]。與此同時，需要重視區域網在無人機攝影中的輔助性作用，保證局域網的設置合理，在航拍區域中有效落實攝影控制點的設置，沿著航向前進的方向完成這一工作，將攝影控制點的間距控制在兩百米左右。此外，在設置攝影控制點時，既要選擇平緩的地方進行點位設置，也要選擇紅色、藍色等顏色的油漆來標記點位的具體位置。可以利用GORS 網絡中的RTK 技術，對各個測繪點攝像出來的像素點進行反復測量，將地籍測繪的參數值控制在3 厘米以內，之后完成平均值的計算，使點位的空間位置測繪工作得以順利、高效完成。

3.3 有效優化DLG 精確度

將無人機攝影測量技術應用到地籍測繪中，要求測繪工作人員嚴格做好外業點的收集，確保外業點能夠將相關的測繪特征體現出來。可以將這一類的外業點引進到地籍測繪工作站，借助立體化的模型完成數據處理工作，以便對地面物體和攝像點的內在聯系進行觀測，幫助測繪工作人員更好地進行測繪數值的計算，獲得更加精確的計算結果。此外，在完成這一工作后，需開展DLG 無人機攝影測量作業，期間需對光標切準誤差進行嚴格控制，使誤差標準能夠保持在8 厘米范圍內，以此確保地籍測繪圖像定位的合理性及精準性[9]。

3.4 空中三角加密處理

在地籍測繪工作時，應充分考慮到某些地區的地形變化較大，植被發育存在較大的差異，使得無人機攝影測量中存在“漏洞”，影像數據中的“留白”部分較多，這一部分的攝影質量較差，不能達到地形圖測量的基本要求。在此情況下，必須做好影像數據的空中三角加密處理，對無人機自帶的定位系統中的POS 數據進行有效利用，借助POS 數據中的方位元素來預測遮擋區域，使影像數據中的“留白”得到解決，使影像數據體現出更高的精度。此外，在空中三角加密處理工作完成后，能夠得到測繪區域的加密校正成果，生成DSM、DEM、DOM 等成果。

3.5 三維測圖質量控制

在地籍測繪工作開展期間，利用無人機攝影測量技術完成三維測圖作業，主要是確保地形圖測繪工作任務能夠高效執行完成，三維測圖主要采取DP-Modeler 軟件技術。基于數據信息采集過程中，需根據數據模型，對測繪區域的地物特點、輪廓進行矢量測繪。測繪過程中，需以相關規范要求為依據，合理修正測繪數據。以城市復雜地籍測繪工程項目為例，需對重點部位建筑物的外形樓層等有關地標性建筑要素進行采集，同時對地形數據信息進行采集，在保證測繪成果精準度的基礎上，進一步直觀展示測繪成果數據。除此之外，對于遮擋建筑物部分，或對于數據屬性不具明確性的信息內容，需進行外業測繪、補測，從而保證三維測圖成果的完整性，為整體地籍測繪工作質量成效的提升保駕護航。如表1 為三維測量質量控制措施。

表1 三維測量質量控制措施

結語：

綜上所述，無人機攝影測量技術，作為一種現代化測量技術，其優勢突出，比如應用在地籍測繪工作中，有助于地籍測量工作效率的提升，并提高攝影數據成果的精準度，保證地籍測繪作業過程的安全性等。因此，為充分發揮無人機攝影測量技術在地籍測繪中的價值作用，需要提高對無人機攝影測量技術特點優勢的了解，然后結合地籍測繪工程項目實際情況，合理科學應用無人機攝影測量技術，明確應用流程、把控應用要點，比如需做好地面控制測量、攝影控制點測量和布置、優化DLG 精度、空中三角加密處理、三維測圖質控等作業，以此確保地籍測繪各環節作業順利、有序進行，在提升地籍測繪數據成果精準度的基礎上，進一步全面提高地籍測繪工作的效率及質量。