地籍測(cè)量中無人機(jī)航攝影像技術(shù)的應(yīng)用論述

摘 要：地籍測(cè)量可切實(shí)提升土地資源的利用率，并且它由舊時(shí)的土地保護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)土地科學(xué)的規(guī)劃和管理，因此，在實(shí)際的土地測(cè)量過程中，地籍測(cè)量已成為必不可少的手段。地籍測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用是將地籍調(diào)查作為主要測(cè)量手段，并應(yīng)用測(cè)量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)最終的測(cè)量，測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用也可為土地資源管理提供切實(shí)憑據(jù)，以此為基礎(chǔ)，可促使土地資源管理的高效性和科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：地籍測(cè)量；無人機(jī)；航攝；影像

中圖分類號(hào)：P231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0157-01

傳統(tǒng)的地籍測(cè)量方法不僅耗時(shí)，而且成本較高。隨著時(shí)代的變遷，我國的地籍情況會(huì)經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此地籍測(cè)量中引用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)勢(shì)在必行，隨著GPS衛(wèi)星的擴(kuò)大和北斗系統(tǒng)的全面實(shí)施，各種航空航天設(shè)備的準(zhǔn)確性不斷提高，利用GPS和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、遙感模型將是大多數(shù)現(xiàn)代地籍測(cè)量領(lǐng)域技術(shù)的更好選擇。

1 無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

目前，無人機(jī)遙感技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，是世界研究的重點(diǎn)技術(shù)，也是未來無線遙感技術(shù)的研究與發(fā)展方向。無人機(jī)技術(shù)成為多個(gè)行業(yè)的首選操作技術(shù)，為工程測(cè)繪、農(nóng)業(yè)土地布局、航拍、軍事探測(cè)提供大量的監(jiān)測(cè)信息和數(shù)據(jù)，為我國有關(guān)部門制訂一系列政策和規(guī)范提供有效依據(jù)和參考。無人機(jī)的主體結(jié)構(gòu)包括無人機(jī)操作平臺(tái)、數(shù)碼傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和導(dǎo)航定位系統(tǒng)，無人機(jī)技術(shù)涵蓋內(nèi)容十分廣泛，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理及GPS定位技術(shù)。無人機(jī)技術(shù)有著其他技術(shù)難以比擬的優(yōu)點(diǎn)，具體如下。

（1）信息更新速度快。無人機(jī)是一種升空飛行裝置，一般采用低空飛行的方式完成信息收集和圖像處理。

（2）信息分辨率較高，高分辨率傳感器是無人機(jī)的主要結(jié)構(gòu)之一，無人機(jī)在航拍過程中可以獲取高清的圖像信息，可滿足高比例監(jiān)測(cè)圖的要求。無人機(jī)可以在超低空飛行，可以獲取地物的高分辨率紋理影像，不會(huì)因?yàn)樵茖拥恼趽醵霈F(xiàn)清晰度和分辨率不足的問題。低空多角度拍攝還能夠有效消除高層建筑的相互遮擋問題。

（3）無人機(jī)成本較低。無人機(jī)技術(shù)運(yùn)營成本較低，性價(jià)比較高。低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)的操作較為簡(jiǎn)單，操作人員的培訓(xùn)周期短，系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)也很容易，使用成本低廉，能夠?qū)⒋罅康耐鈽I(yè)工作轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)工作，在減輕測(cè)繪人員工作強(qiáng)度的同時(shí)，也在很大程度上提升了作業(yè)的效率和效果。無人機(jī)本身的體積較小，機(jī)動(dòng)靈活，除大風(fēng)暴雨等惡劣天氣，基本不會(huì)受到影響，而即使在使用過程出現(xiàn)故障，也不會(huì)出現(xiàn)人員的傷亡問題。

（4）精度高。無人機(jī)的飛行高度在50～1000m左右，可以定義為近景航空攝影測(cè)量，測(cè)量精度可以達(dá)到亞米級(jí)，精度范圍在0.1～0.5m的范圍內(nèi)，基本能夠滿足1：1000的要求，達(dá)到了精細(xì)測(cè)繪的標(biāo)準(zhǔn)。

2 低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)大致可以分為硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)。其中，硬件系統(tǒng)包括了飛行設(shè)備（無人機(jī)、飛行器平臺(tái)、穩(wěn)定平臺(tái)、地面監(jiān)測(cè)站等）和遙感設(shè)備（輕型光學(xué)相機(jī)、CCD數(shù)碼相機(jī)、紅外掃描儀、多光譜成像儀等），軟件系統(tǒng)包括了地面監(jiān)控系統(tǒng)、遙感圖像處理系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等，通信系統(tǒng)根據(jù)信息傳輸渠道的不同分為衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等。

2.2 數(shù)據(jù)采集

無人機(jī)航拍數(shù)據(jù)的獲取一般是在無人機(jī)回收后，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行下載。不過，這種方式得到的數(shù)據(jù)存在一定的滯后性，無法滿足應(yīng)急測(cè)繪的實(shí)際需求。為此，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，即無人機(jī)可以將拍攝到的圖像以及收集到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸給地面監(jiān)控中心。具體的傳輸方式可以選擇衛(wèi)星傳輸、超視距數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，通過對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮和編碼，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，確?？梢酝竭M(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.3 數(shù)據(jù)處理

在處理無人機(jī)航攝影像數(shù)據(jù)時(shí)，需要著重解決不規(guī)則的影像重疊度、大量的影像信息、缺乏規(guī)律的傾斜方向等幾個(gè)關(guān)鍵的問題。從提升數(shù)據(jù)處理效率，保障數(shù)據(jù)處理效果的角度，可以引入專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)于無人機(jī)低空影像數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。從實(shí)際操作的角度，無人機(jī)影像數(shù)據(jù)處理主要是針對(duì)采集到的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)精化，并制作相應(yīng)的DEM/DOM。

3 低空無人機(jī)航攝技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

低空無人機(jī)航攝獲取的彩色影像經(jīng)過校正后，會(huì)生成相應(yīng)的數(shù)字高程模型以及正射影像圖，可以為地質(zhì)災(zāi)害分布狀況分析以及判定提供必要的參考依據(jù)。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以及時(shí)了解地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的變化情況，判斷其地質(zhì)災(zāi)害是否可能發(fā)生，做好必要的防范和應(yīng)對(duì)。在一些地形條件惡劣，人員難以進(jìn)入的區(qū)域，利用無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無障礙測(cè)量，而且其本身超低空飛行的優(yōu)勢(shì)使得其不會(huì)受到云層的遮擋，得到的地質(zhì)信息更加清晰準(zhǔn)確，可以極大的提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的效果。

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息對(duì)于科學(xué)、合理、有序、及時(shí)地開展救援具有重要的參考作用。無人機(jī)本身對(duì)于起降條件沒有很高的要求，可以快速獲取地面的影像數(shù)據(jù)，在地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急救援中，能夠滿足實(shí)時(shí)性的需求。航攝獲得的影像數(shù)據(jù)使得現(xiàn)場(chǎng)救援人員和指揮中心能夠快速了解受災(zāi)范圍、災(zāi)害程度、災(zāi)區(qū)交通現(xiàn)狀以及受困人員情況，并能夠全面細(xì)致地分析地面災(zāi)情和對(duì)潛在的次生災(zāi)害做出預(yù)測(cè)，以避免出現(xiàn)救援人員的傷亡。

低空無人機(jī)航攝獲取的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和校正后，可以進(jìn)一步生成可見光、微波、紅外等遙感影像，以及DEM、DOM。通過影像解譯，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害的位置、破壞面積以及引發(fā)的地形變化、道路及河道破壞、植被破壞等進(jìn)行準(zhǔn)確判別，形成較為完善的數(shù)據(jù)初步統(tǒng)計(jì)以及解譯結(jié)果圖，結(jié)合GIS軟件的輔助，能夠得到可靠性較高的災(zāi)情評(píng)估結(jié)果，從而為指揮中心制定救援計(jì)劃、安排救援人員及物資，以及應(yīng)對(duì)次生災(zāi)害等提供相應(yīng)的指導(dǎo)。

4 結(jié) 語

作為一種新型的測(cè)繪、監(jiān)測(cè)手段，低空無人機(jī)航攝技術(shù)本身具有靈活、高效、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，受到了應(yīng)急救災(zāi)人員的廣泛關(guān)注。低空無人機(jī)航攝技術(shù)可以獲取災(zāi)區(qū)及時(shí)可靠的影像數(shù)據(jù)，為自然災(zāi)害的預(yù)防和監(jiān)測(cè)提供了重要的參考。未來，通過結(jié)合傾斜攝影測(cè)量方式，低空無人機(jī)航攝影像還可以快速生成小范圍的災(zāi)區(qū)的高分辨率三維模型，以更加真實(shí)地反映災(zāi)區(qū)情況。不過，二維到三維的轉(zhuǎn)變、數(shù)據(jù)處理效率的提高等一些技術(shù)問題還有待解決，以提升成果的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1]姜友誼.基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量方法研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2013（2）：31～33.

收稿日期：2018-4-23