無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地籍測(cè)繪中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

王樂(lè) 馮衛(wèi)華

摘要：地籍測(cè)繪技術(shù)工作強(qiáng)度大、程序復(fù)雜，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足新型地籍測(cè)繪技術(shù)的要求，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是一種以無(wú)人機(jī)遙控技術(shù)為基礎(chǔ)的新型攝影技術(shù)，具有靈活性強(qiáng)、效率高、便捷性強(qiáng)的特點(diǎn)，傾斜攝影技術(shù)拆利用靈活的技術(shù)描述被測(cè)物體的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)逐漸成為地籍測(cè)繪技術(shù)的主要技術(shù)保障，本文主要根據(jù)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，研究無(wú)人機(jī)傾斜攝影對(duì)成圖的影響。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);傾斜攝影;地籍測(cè)繪

引言：無(wú)人攝影技術(shù)具有使用方便、數(shù)據(jù)上傳快等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于地形圖測(cè)繪技術(shù)中，無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)存在效率低成本高的問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足新型測(cè)繪技術(shù)的要求，通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的使用，采用相機(jī)垂直、前方、后方、左側(cè)等5個(gè)不同角度的樣片采集，將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維立體網(wǎng)格技術(shù)，展現(xiàn)出符合人眼識(shí)別的三維模型，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)需要多個(gè)環(huán)節(jié)的管控，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)隨科技逐漸發(fā)展，高精尖的三維實(shí)景效果廣泛應(yīng)用于地籍測(cè)繪技術(shù)中，通過(guò)研究無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用，探討無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地籍測(cè)繪中的誤差，對(duì)改善質(zhì)量有重要作用，總結(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)相應(yīng)精度進(jìn)行分析，本文通過(guò)對(duì)傾斜攝影技術(shù)的成圖誤差進(jìn)行分析，支出成圖的技術(shù)關(guān)鍵，最終將成圖應(yīng)用于實(shí)際作業(yè)中。

1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影的技術(shù)線(xiàn)路

1.1 傾斜攝影對(duì)高精度要求較高，高精度作業(yè)通過(guò)航攝準(zhǔn)備、航空攝影、模型生產(chǎn)和數(shù)據(jù)生產(chǎn)四個(gè)步驟完成，如圖一所示

1.2航拍準(zhǔn)備階段需要做空域申請(qǐng)、設(shè)計(jì)方案和測(cè)量控制三個(gè)方面的準(zhǔn)備，要根據(jù)法律允許范圍進(jìn)行空域申請(qǐng);根據(jù)測(cè)區(qū)范圍和設(shè)計(jì)實(shí)際要求選擇合適的航空拍攝設(shè)備，根據(jù)實(shí)地測(cè)區(qū)范圍、天氣等方案確定地面分辨率、航拍時(shí)間和飛行質(zhì)量等，為航拍準(zhǔn)備奠定基礎(chǔ);無(wú)人機(jī)傾斜攝影的控制測(cè)量方式與傳統(tǒng)測(cè)量方式類(lèi)似，在成圖方面不太一樣，成圖根據(jù)像控點(diǎn)可不考慮實(shí)際點(diǎn)的位置，需要考慮的是測(cè)區(qū)的形狀，按照400m左右的間距布控。

1.3航拍開(kāi)始前要在空管部門(mén)同意的范圍內(nèi)拍攝飛行，根據(jù)實(shí)際作業(yè)單位的要求與地面管轄單位進(jìn)行報(bào)備，航拍人員到實(shí)際勘測(cè)地形，查看是否有電線(xiàn)桿等影響信號(hào)發(fā)射的裝置，以便為后期修改航線(xiàn)做準(zhǔn)備，確定好飛行方案的可行性后再進(jìn)行試飛。航攝飛行前的準(zhǔn)備要掌握天氣變化、設(shè)備是否齊全，飛行器的運(yùn)行狀況等工作，根據(jù)申請(qǐng)的可飛行領(lǐng)域向所屬單位提交飛行計(jì)劃，航攝成員為飛行做好充分的準(zhǔn)備，調(diào)試飛機(jī)模式、攝像機(jī)作業(yè)調(diào)試等，并在飛行完畢后及時(shí)向相關(guān)部門(mén)報(bào)告，航拍人員返回后及時(shí)整理拍攝過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，篩選符合條件的信息，不符合的可申請(qǐng)重拍。

2 傾斜攝影高精度測(cè)繪方法

2.1無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)采用正攝影圖像制作方法，大比例的成圖對(duì)地籍精度要求較高，以?xún)A斜攝影測(cè)量技術(shù)達(dá)到成圖過(guò)程中數(shù)據(jù)高準(zhǔn)確度，采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以更好的滿(mǎn)足地籍測(cè)量需求，設(shè)計(jì)時(shí)要在選定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，影響經(jīng)過(guò)處理后完成三維實(shí)景模型，在進(jìn)行外部作業(yè)最終實(shí)現(xiàn)1：500的高精度測(cè)圖;無(wú)人機(jī)測(cè)繪成片中存在的誤差主要來(lái)源于空中三角測(cè)量的誤差，在作業(yè)過(guò)程中疊加累計(jì)

2.2成圖過(guò)程中，成圖控制測(cè)量存在三角誤差，立體采集存在點(diǎn)位誤差，所有環(huán)節(jié)的產(chǎn)生與地面分辨率關(guān)系較大，影響質(zhì)量較好的是分辨率較高的成像，因此相片的分辨率和質(zhì)量是影響成像的主要因素之一;無(wú)人機(jī)航攝采用的影像由中心向四周擴(kuò)散，當(dāng)邊緣的分辨率達(dá)到最大時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的參數(shù)變更可以減少畸形帶來(lái)的誤差，只有加大相片重疊度，減小相片的連接點(diǎn)，才能對(duì)覆蓋的空點(diǎn)相片進(jìn)行調(diào)整

3 無(wú)人機(jī)傾斜攝影的主要技術(shù)關(guān)鍵

3.1根據(jù)誤差來(lái)源提高成圖準(zhǔn)確度，在像控點(diǎn)的不空、采集和航飛規(guī)劃等每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格控制，影響成像的準(zhǔn)確度的是像控布點(diǎn)的分布，在測(cè)區(qū)焦點(diǎn)位置要額外設(shè)置一個(gè)備用點(diǎn)，在人員復(fù)雜的地方縮短像控布點(diǎn)的距離，適當(dāng)增加控制點(diǎn)數(shù);實(shí)地應(yīng)選擇人口稀少、無(wú)遮擋的地方，遠(yuǎn)離地面松軟區(qū)域，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)是普通航拍技術(shù)的升級(jí)版，無(wú)人機(jī)可以承載高分班率的相機(jī)，通過(guò)地面遙控方式達(dá)到人員無(wú)法觸及的地方，通過(guò)電腦軟件處理，形成地形狀態(tài)豐富的地籍成圖，無(wú)人機(jī)攝像測(cè)繪技術(shù)成本低準(zhǔn)確率高，更好的實(shí)現(xiàn)地籍信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高三維成圖的準(zhǔn)確率。

4 無(wú)人機(jī)實(shí)例說(shuō)明--以礦山測(cè)繪為例

4.1無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)繪中的運(yùn)行模式

傳統(tǒng)礦山測(cè)繪技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確獲取礦山測(cè)繪成圖，在進(jìn)行無(wú)人機(jī)航拍測(cè)試后該技術(shù)廣泛應(yīng)用到礦山測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)確定礦山結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)成像提供很大的支持，通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，提升礦山測(cè)繪的效率和成圖的準(zhǔn)確率。無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)不同，其采用全自動(dòng)高效率高精度的拍攝模式，以數(shù)碼攝像機(jī)為基礎(chǔ)，無(wú)人機(jī)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支持，成為礦山測(cè)繪新的發(fā)展方向，隨著開(kāi)采深度的加深，地表的礦產(chǎn)資源已無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)需要，地質(zhì)勘探逐漸向更深的方向發(fā)展，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)可以滿(mǎn)足這一要求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)取得相關(guān)地形的三維成像，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總，應(yīng)用到礦山開(kāi)采中。

4.2無(wú)人機(jī)在礦山測(cè)繪中的注意事項(xiàng)

無(wú)人機(jī)首選要對(duì)預(yù)先的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行地形偵查，無(wú)人機(jī)在進(jìn)入礦山作業(yè)時(shí)要熟悉的掌握重點(diǎn)測(cè)繪的礦山范圍，確保無(wú)人機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的范圍和路徑飛行，拍攝過(guò)程中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)不易發(fā)現(xiàn)和辨別的地面物體，例如電線(xiàn)桿或井口之類(lèi)的物體，從而得到可靠地實(shí)地信息，無(wú)人機(jī)在礦山航拍需要提供圖片、水質(zhì)檢測(cè)、工程數(shù)據(jù)、地質(zhì)地貌及水文地質(zhì)成圖等數(shù)據(jù)，充分運(yùn)用無(wú)人機(jī)360°無(wú)死角的航拍技術(shù)全范圍的精準(zhǔn)采集，是礦山測(cè)繪綜合數(shù)據(jù)的收集的核心技術(shù)。

4.3無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)具有靈活性高和精準(zhǔn)高效的優(yōu)點(diǎn)，可準(zhǔn)確鎖定小范圍的分辨率地物，通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)設(shè)定的飛行參數(shù)，利用專(zhuān)業(yè)軟件設(shè)計(jì)成圖，對(duì)收集到的監(jiān)測(cè)地物、水文地貌等成果初始制作，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)無(wú)人機(jī)成圖數(shù)據(jù)對(duì)礦山測(cè)繪進(jìn)行二次整理，系統(tǒng)全面的設(shè)計(jì)出針對(duì)被測(cè)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件等特征，形成礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)，符合礦山測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)人機(jī)的高精尖要求礦山要加大無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，建立健全無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)支撐系統(tǒng)，提升礦山的測(cè)繪效率，建立礦山測(cè)繪設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)提供的成圖數(shù)據(jù)匯總整理，為礦山測(cè)繪奠定基礎(chǔ)。

5結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地籍測(cè)繪中發(fā)揮重要作用，為獲取真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，必須熟練掌握無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)操作流程，科學(xué)合理的利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在地籍測(cè)繪中有積極推動(dòng)作用。

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作者簡(jiǎn)介：王樂(lè)（1991.11），男，河南人，2015年畢業(yè)于河南工程學(xué)院測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)，本科，從事地籍測(cè)量工作，研究方向：無(wú)人機(jī)傾斜攝影在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。