無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

葉鯤

（山東天誠(chéng)國(guó)土規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山東濟(jì)南 250014）

0 引言

我國(guó)地域遼闊擁有廣袤的土地資源，但存在著數(shù)據(jù)不精確等問(wèn)題，因此高效地開(kāi)展土地測(cè)量工作就顯得尤為重要，這樣可以更加科學(xué)合理地對(duì)土地使用進(jìn)行規(guī)劃。使用無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)可以有效提高地籍測(cè)繪工作的效率和準(zhǔn)確度，為我國(guó)進(jìn)行土地資源管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。因此全面分析無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

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

1.1 攝影得到的影像分辨率更高

在地籍測(cè)繪過(guò)程中使用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，可以充分整合處理取得的影像數(shù)據(jù)而不會(huì)干擾到攝影機(jī)的攝取工作。目前，無(wú)人機(jī)上配備的專(zhuān)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 更加簡(jiǎn)單的攝影操作

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(zhuān)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。另外，在地籍測(cè)繪工作中使用無(wú)人機(jī)攝像技術(shù)相較于傳統(tǒng)的人工地籍測(cè)繪而言，可以大大降低人工成本以及其他的一些工程支出。而且無(wú)人機(jī)設(shè)備以及系統(tǒng)維護(hù)一般具有完善的售后技術(shù)服務(wù)支持，不具有簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)。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 有效提高測(cè)繪精度

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)裝載的攝像頭性能也在不斷提高，在進(jìn)行地籍測(cè)繪工作中也相應(yīng)的提高了數(shù)據(jù)參數(shù)精確度。目前，運(yùn)用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)可以將測(cè)量參數(shù)精確到亞米級(jí)別，完全能滿(mǎn)足正常條件下的測(cè)量精度要求。實(shí)際上在城市的測(cè)繪工作中，絕大部分地籍測(cè)繪工作都需要大幅提升測(cè)繪精度，而傳統(tǒng)人工地籍測(cè)繪技術(shù)經(jīng)常達(dá)不到其所需要的精度要求，通過(guò)最新研發(fā)的高精度無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，可以有效提高城市測(cè)繪工作的完成質(zhì)量。

1.4 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。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)。

2 測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 無(wú)人機(jī)航空攝影航線(xiàn)設(shè)計(jì)

在地籍測(cè)繪工作中使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍攝影測(cè)量，要使用分段設(shè)計(jì)的方式來(lái)規(guī)劃其具體航線(xiàn)，通常按照分段方案制定8 個(gè)平高點(diǎn)位置。需要注意的是每一次拍攝范圍都應(yīng)該略大于1/8 區(qū)域，確保每次獲得的測(cè)量影像有一部分是互相重疊的，這樣可以有效避免產(chǎn)生區(qū)域差過(guò)大的現(xiàn)象，提高測(cè)繪精確度便于后續(xù)的相關(guān)測(cè)量工作。在實(shí)際的航拍攝影過(guò)程中，選取的區(qū)域地面上的植物覆蓋應(yīng)該盡可能的少，或者地形不會(huì)受到覆蓋物影響的區(qū)域。在拍攝過(guò)程中要留意環(huán)境因素對(duì)攝像攝影的影響，盡量提高像素清晰度和準(zhǔn)確度。為了達(dá)到最優(yōu)的測(cè)量數(shù)據(jù)，要針對(duì)不同地形特點(diǎn)，對(duì)太陽(yáng)高度角作出相應(yīng)調(diào)整。

2.2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量的像控點(diǎn)布置

測(cè)量像控點(diǎn)的起點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)正常情況下選用C 級(jí)和D 級(jí)控制點(diǎn)，并將接收機(jī)連接入網(wǎng)絡(luò)RTK 系統(tǒng)，然后就可以開(kāi)展像控點(diǎn)的測(cè)量工作。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樌M(jìn)行，需要將網(wǎng)絡(luò)RTK 流動(dòng)站建立在CORS 的范圍內(nèi)進(jìn)行操作。然后使用流動(dòng)站設(shè)點(diǎn)的方式來(lái)測(cè)量具體參數(shù)。正常情況下，要進(jìn)行2 次以上的測(cè)量觀(guān)測(cè)工作，嚴(yán)格分析每次測(cè)量的數(shù)據(jù)內(nèi)容，保證數(shù)據(jù)可以滿(mǎn)足具體規(guī)定的需要。

2.3 無(wú)人機(jī)攝影數(shù)據(jù)的處理

2.3.1 調(diào)整比例

相機(jī)坐標(biāo)測(cè)量與影像坐標(biāo)測(cè)量有所區(qū)別，在進(jìn)行相機(jī)坐標(biāo)測(cè)量工作之前需要利用影像畸變差進(jìn)行調(diào)整校對(duì)。具體參數(shù)主要包括主點(diǎn)坐標(biāo)、對(duì)稱(chēng)參數(shù)、非對(duì)稱(chēng)參數(shù)以及正比例系數(shù)。

2.3.2 DEM 數(shù)據(jù)匹配

DEM 是獲取影像的高程內(nèi)容，要完成DOM 操作必須依靠對(duì)模型投影的方式。在實(shí)際的操作過(guò)程中PG 軟件是使用最為廣泛的，可以較為有效地解決該環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問(wèn)題。PG 軟件可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，然后與各種不同的DEM 數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，以此保證測(cè)區(qū)中的DEM 點(diǎn)全部都能滿(mǎn)足地面本身的特性。

3 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 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(xiàn)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。

3.2 對(duì)DLG 精確度進(jìn)行優(yōu)化

在地籍測(cè)繪工作中使用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，首先要完成的工作是有效收集外業(yè)作業(yè)點(diǎn)，保證其具備相關(guān)的測(cè)繪特征。在進(jìn)行地籍測(cè)繪期間，地籍測(cè)繪工作站內(nèi)部應(yīng)該積極引進(jìn)此類(lèi)外業(yè)點(diǎn)，然后使用立體模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理工作。這樣可以有利于將地面物質(zhì)與攝像點(diǎn)位兩者之間存在內(nèi)在的聯(lián)系更好的展現(xiàn)出來(lái)，以方便測(cè)繪人員進(jìn)行觀(guān)測(cè)，為后續(xù)地籍測(cè)繪工程的進(jìn)行測(cè)繪數(shù)值計(jì)算提高精確度打好基礎(chǔ)，從而有效降低計(jì)算誤差。完成這些工作之后就可以進(jìn)行DLG 的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作，在測(cè)量過(guò)程中一定要將控制光標(biāo)切準(zhǔn)相應(yīng)的誤差，將誤差的標(biāo)準(zhǔn)控制在8cm 以?xún)?nèi)，提升地籍測(cè)繪圖像的定位精準(zhǔn)度。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在地籍測(cè)繪工程中使用新興的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)具有機(jī)動(dòng)靈活、高分辨率、高效率、低成本、安全便捷等優(yōu)點(diǎn)，可以有效提高工作效率，節(jié)約成本，并且能夠保證地籍測(cè)繪工作的快速準(zhǔn)確。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。