低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像圖制作研究

■吳杰

（中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 云南 昆明650041）

低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像圖制作研究

■吳杰

（中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 云南 昆明650041）

低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)是現(xiàn)代新興的應(yīng)用型測(cè)繪技術(shù)。該技術(shù)的成功運(yùn)用使得我國(guó)土地整治項(xiàng)目得到很好的發(fā)展。為了加大對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用力度，我們對(duì)低空無(wú)人機(jī)航空技術(shù)在土地整治項(xiàng)目正射影像圖制作方面的影響進(jìn)行探討和研究。

正射影像圖制作技術(shù)土地整治項(xiàng)目影像圖制作實(shí)踐研究

土地整治項(xiàng)目是國(guó)家進(jìn)一步加強(qiáng)和推動(dòng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)和統(tǒng)籌城鄉(xiāng)區(qū)域發(fā)展的關(guān)鍵性措施，良好的土地整改項(xiàng)目及措施能夠?yàn)閲?guó)家實(shí)現(xiàn)土地資源的合理配置以及改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境等都有著非常重大的意義。

1 土地整治項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容概述

土地整改項(xiàng)目的條件是基于整改區(qū)域的自然經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條件綜合考慮的因素。土地整改的設(shè)計(jì)是根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本條件以及整改區(qū)域的居民生產(chǎn)水平、居民生活所需進(jìn)行整改的過(guò)程，與此同時(shí)，這也是為土地整治項(xiàng)目的建設(shè)提供有技術(shù)依據(jù)的設(shè)計(jì)文件和圖紙的過(guò)程。在實(shí)際土地整改項(xiàng)目中，其實(shí)施規(guī)模大，牽涉面非常廣，因而重點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)其科學(xué)性和實(shí)效性。，目前，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，我國(guó)的土地整改項(xiàng)目中仍然存在眾多的不足和需要改進(jìn)的技術(shù)。尤其是在測(cè)試地形圖的時(shí)候，由于前期測(cè)繪的精度較低等因素導(dǎo)致一定區(qū)域的道路和溝渠等設(shè)施與實(shí)際的地貌情況不符合，從而最終影響土地規(guī)劃的順利開(kāi)展。

2 低空無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)的系統(tǒng)概述

2.1 低空無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)的組成

低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)以無(wú)人機(jī)為飛行平臺(tái)，搭載高檔相機(jī)，基于地面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)拍攝以及信息數(shù)據(jù)高效處理的攝影技術(shù)。該系統(tǒng)一般由四個(gè)重要的組成部門(mén)，現(xiàn)簡(jiǎn)要概括如下：

首先，是飛行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的核心，其工作原理是通過(guò)導(dǎo)航定位，準(zhǔn)確接受地面的指令，從而進(jìn)行無(wú)人機(jī)的全面控制，保證其按照軌道準(zhǔn)確飛行；其次，是地面控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在為無(wú)人機(jī)做好飛行服務(wù)，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)及相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可以根據(jù)需要對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行情況進(jìn)行調(diào)整和監(jiān)控。再者，是航拍系統(tǒng)。該系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)際情況的需要，選用不同精度的相機(jī)對(duì)所需場(chǎng)景進(jìn)行拍攝的系統(tǒng)。最后，是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)軟件的處理方式對(duì)無(wú)人機(jī)傳送回來(lái)的圖像信息進(jìn)行整合和下一步的制作。

2.2 低空無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)的系統(tǒng)特點(diǎn)

研究表明，低空無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)是融合了拍攝、遙控及航空攝影等眾多技術(shù)為一體的新興技術(shù)，且在我國(guó)中國(guó)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，效果良好，在防災(zāi)減災(zāi)方面發(fā)揮著非常重要的作用，其主要有操作簡(jiǎn)便、成本較低和功能多樣等方面的顯著特點(diǎn)。便利性是指該技術(shù)在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中對(duì)場(chǎng)地的要求較低，容易在多種場(chǎng)合進(jìn)行操作，這是由其體積小的特點(diǎn)所決定的；成本較低體現(xiàn)在該技術(shù)使用無(wú)人機(jī)在空中進(jìn)行探測(cè)，避免了大量的人力物力通過(guò)翻山越嶺的方式進(jìn)行測(cè)量，且系統(tǒng)維護(hù)不需要太多的財(cái)力；功能多樣指的是低空無(wú)人機(jī)為多種測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)提供了良好的平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)土地利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，且不容易受到復(fù)雜天氣環(huán)境對(duì)實(shí)際測(cè)量造成的影響。

3 低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像圖制作的具體流程及方法

（1）在低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像之前我們首先要得到土地整治項(xiàng)目的航空影像數(shù)據(jù)。并根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要設(shè)定好無(wú)人機(jī)的飛行航線，并做好說(shuō)明和解釋工作。除此之外，我們還要準(zhǔn)備好測(cè)區(qū)范圍圖件及相關(guān)圖件資料，測(cè)區(qū)所在地的1:10000地形圖資料以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)信息處理軟件，如Photoshop、AutoCAD等。

（2）低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像的具體操作流程。我們根據(jù)無(wú)人機(jī)的實(shí)際特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，按照以下流程進(jìn)行操作。即：獲取航空攝影資料-收集分析資料并進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)-監(jiān)理工程-輸入相機(jī)參數(shù)-相對(duì)定向-計(jì)算誤差并篩查-加入外業(yè)的控制點(diǎn)-絕對(duì)定向-制作圖像-糾正生成的影像圖-拼接調(diào)色-得到最終影響。

（3）利用計(jì)算機(jī)軟件制作無(wú)人機(jī)攝影圖像。該部分是無(wú)人及航空攝影的最終環(huán)節(jié)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、控三加密、模型提取、生成正射影像、檢查驗(yàn)收等諸多環(huán)節(jié)，下面我們就這五個(gè)主要環(huán)節(jié)進(jìn)行探討分析：

①數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和基本處理工作

本環(huán)節(jié)包括影像預(yù)處理、建立航攝區(qū)域參數(shù)文件、設(shè)置相機(jī)檢校參數(shù)、控制點(diǎn)數(shù)據(jù)文件、添加影像數(shù)據(jù)等諸多基本環(huán)節(jié)。影像預(yù)處理指的是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)影像驚醒適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整圖像的視覺(jué)效果以求如何人的觀察需要；建立航攝區(qū)域參數(shù)文件指的是以土地整治項(xiàng)目區(qū)為單元建立測(cè)區(qū)，設(shè)置工程目錄和名稱(chēng)、輸入正確的攝影比例尺、相機(jī)檢校參數(shù)文件名、控制點(diǎn)數(shù)據(jù)文件名、內(nèi)定向和相對(duì)定向及絕對(duì)定向限差要求等；設(shè)置相機(jī)檢校參數(shù)指的是根據(jù)相機(jī)文件設(shè)置相機(jī)主點(diǎn)坐標(biāo)、焦距、像素大小、影像列數(shù)和行數(shù)等信息；控制點(diǎn)數(shù)據(jù)文件指的是進(jìn)行地面控制點(diǎn)信息導(dǎo)入或錄入，用于空三加密和絕對(duì)定向；添加影像數(shù)據(jù)指的就是按航帶添加影像數(shù)據(jù)，并輸入正確的航向重疊度。

②空三加密

在土地整改項(xiàng)目的空三加密過(guò)程中，我們根據(jù)上述吹步驟對(duì)影像資料進(jìn)行再處理。處理的基本環(huán)節(jié)包括：影像自動(dòng)內(nèi)定向、確定航帶間初始偏移量、自動(dòng)相對(duì)定向及模型連接、自動(dòng)相對(duì)定向結(jié)果編輯、自動(dòng)連接點(diǎn)選擇及量測(cè)、連接點(diǎn)編輯及量測(cè)、區(qū)域網(wǎng)平差計(jì)算等眾多環(huán)節(jié)，在所有環(huán)節(jié)的操作過(guò)程中，我們還要著重注意相關(guān)精度要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

③模型提取

該過(guò)程主要是針對(duì)上述操作完成的影像資料，利用定向軟件自動(dòng)生成模型近似影像的過(guò)程。通常情況下，我們會(huì)事先設(shè)置好輸出數(shù)字高程模型的參數(shù)，通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)匹配生成DEM資料。

④正射影像的形成

工作人員利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件對(duì)上述DEM資料進(jìn)行圖像的拼接和裁剪，并對(duì)其進(jìn)行影像勻光處理，在完成這些步驟后，在生成的項(xiàng)目區(qū)影像資料上面標(biāo)注上名稱(chēng)、行政單位、輔助說(shuō)明等附加信息。

⑤檢查驗(yàn)收工作

檢查驗(yàn)收工作的主要范圍包括正射影像圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否正確；影像圖是否清晰、無(wú)變形、無(wú)明顯裂縫和拉花以及圖面整飾是否正確齊全等項(xiàng)目，這是整個(gè)影像制作的最終環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)整個(gè)制作流程的重要項(xiàng)目和關(guān)鍵性步驟，其檢驗(yàn)結(jié)果直接關(guān)系著低空無(wú)人機(jī)航空影響土地整治項(xiàng)目正射影像制作的成敗。

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

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