無人機(jī)在地籍測量中的應(yīng)用與發(fā)展

蔣喆

摘要：本文將對無人機(jī)測量技術(shù)的優(yōu)點和其在地籍測量中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，希望能夠為地籍測繪工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);地籍測量;應(yīng)用;發(fā)展

中圖分類號：P271;P231

一、無人機(jī)攝影測量技術(shù)的優(yōu)點

1.1影像分辨率高

目前，無人機(jī)上配備的專業(yè)攝像機(jī)的圖像分辨率有了較大范圍的提升，在使用無人機(jī)進(jìn)行低空攝影過程中，一些地面上的高層建筑業(yè)不會對無人機(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)展了地籍測繪工作的應(yīng)用范圍。

1.2攝影操作簡單

無人機(jī)攝影測量技術(shù)相較于其他的地籍測繪技術(shù)來說，不需要測量人員具備特別高的專業(yè)技術(shù)水平，因為無人機(jī)攝影系統(tǒng)具有容易操控的優(yōu)點，因此只要熟練掌握操控的人群都可以從事這項工作。正是由于無人機(jī)操作簡單、售后完善的特點，可以有效降低測繪人員的工作強(qiáng)度，避免了人為因素導(dǎo)致的測量問題。

1.3 地籍測繪工作更安全

在使用無人機(jī)進(jìn)行攝像測量過程中，直接由操作員在地面遠(yuǎn)程遙控，大大加強(qiáng)了測繪工作的安全系數(shù)。并且這項技術(shù)的使用方式非常靈活使用過程中，可以有效避免各種外界因素的影響，保證測量精度不會降低[1]。在實際的操作過程中，不管是自然環(huán)境還是溫度氣候因素，都不會因此而出現(xiàn)測量結(jié)果誤差過大的問題。在地籍測繪工作比較危險的山區(qū)或者高空作業(yè)，使用無人機(jī)攝影測量技術(shù)都能夠大大方便測繪工作，可以出色地完成高質(zhì)量測量任務(wù)。

二、無人機(jī)攝影測量技術(shù)在測量中的應(yīng)用

2.1 測區(qū)概況

測區(qū)面積約為0.72km2，按1∶500比例尺地籍測繪精度要求成圖。測區(qū)地勢平坦，地物類型主要有居民房、樹木、道路、耕地、水域等。居民房排列有序，測區(qū)內(nèi)無高聳建筑物，為無人機(jī)傾斜攝影測量獲取影像數(shù)據(jù)提供了安全、便利的條件。

2.2 攝影控制點測量與布置工作

在對目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行無人機(jī)攝影測量過程中，首先要選擇地勢較為平緩且沒有高層建筑物遮擋的區(qū)域作為攝像的控制點，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，選擇的攝像控制點不能夠影響到周圍交通系統(tǒng)的運行，如果周圍有強(qiáng)電磁輻射源，一定要保證控制點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)行地籍測繪工作，一定要設(shè)置好相應(yīng)的區(qū)域網(wǎng)來輔助攝影工作，準(zhǔn)確有效地將控制點設(shè)置工作真正落實到具體航拍區(qū)域內(nèi)。在無人機(jī)進(jìn)行航拍攝像過程中，應(yīng)該沿著航線前進(jìn)方向依次設(shè)置攝像控制點，每兩個相鄰的攝像控制點的間隔距離盡量保持 200m。在確定好控制點位的具體位置之后使用顏色比較容易辨識的油漆進(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)，對不同測繪點攝像出來的像素點進(jìn)行反復(fù)測量，最終要求地籍測繪工作的測繪參數(shù)值低于 3cm，然后計算出平均值，這樣才能夠保證點位的空間位置測繪工作能夠落實到準(zhǔn)確的具體位置。

2.3 儀器及軟件外業(yè)數(shù)據(jù)采集

主要使用無人機(jī)傾斜攝影測量系統(tǒng)和RTK接收機(jī)。其中，無人機(jī)傾斜攝影測量系統(tǒng)采用大疆M600-Pro多旋翼無人機(jī)平臺，搭載了SONY-A7RII兩款傾斜攝影數(shù)碼相機(jī)。內(nèi)業(yè)編繪成圖采用Smart3D軟件和DP-Mapper軟件。Smart3D軟件用于制作三維模型，DP-Mapper軟件用于內(nèi)業(yè)成圖，可以實現(xiàn)快速采集地形、地籍等要素。

2.4 數(shù)據(jù)采集

2.4.1 像控點測量

像控點測量質(zhì)量會直接影響到后期內(nèi)業(yè)制作三維模型和編繪成圖的精度。因此，在采集像控點數(shù)據(jù)時要做好像控點布設(shè)方案、像控點RTK測量以及后續(xù)的點位拍照存儲工作。像控點選點要結(jié)合測區(qū)情況進(jìn)行布設(shè)，應(yīng)該布設(shè)在沒有遮擋物、便于RTK測量且方便識別的空曠地面上，使用油漆對像控點進(jìn)行噴漆并制作成具有一定寬度的“+”或者“L”測量標(biāo)志，以便后期內(nèi)業(yè)影像判讀刺點。采用對中桿進(jìn)行像控點RTK測量時，在測量過程中要注意查看對中桿氣泡的居中情況，查看接收衛(wèi)星顆數(shù)和實時測量精度情況，在符合測量精度條件下進(jìn)行測量記錄。要求對同一個像控點進(jìn)行3次測量，取其平均值作為最終測量成果，以確保像控點測量平面精度>±3cm。按照像控點測量精度要求，在測區(qū)內(nèi)共實測了78個RTK像控點。其中，利用分布相對均勻的10%像控點測量成果對此次地籍測量成果進(jìn)行精度檢驗。

2.4.2 影像數(shù)據(jù)采集

按照1∶500比例尺測圖的規(guī)范要求，結(jié)合測區(qū)的實際情況進(jìn)行航線規(guī)劃，將影像分辨率設(shè)置為2cm，航高設(shè)置為80m，旁向重疊度設(shè)置為75%，航向重疊度設(shè)置為80%。航飛期間良好的氣候條件保證了影像數(shù)據(jù)的可靠性。此次外業(yè)嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計要求進(jìn)行傾斜攝影數(shù)據(jù)采集，共采集了6850張像片。內(nèi)業(yè)導(dǎo)出數(shù)據(jù)并進(jìn)行質(zhì)量檢查，全部像片圖像清晰，無影像扭曲變形情況，符合后期內(nèi)業(yè)成圖要求。

2.5 內(nèi)業(yè)成圖精度分析

2.5.1 內(nèi)業(yè)地籍圖測繪

利用Smart3D軟件進(jìn)行三維建模。首先，將無人機(jī)傾斜攝影測量所獲取到的影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Smart3D，檢查影像數(shù)據(jù)的完整性。在CGCS2000坐標(biāo)系下進(jìn)行像控點刺點，該階段要確保像控點刺點誤差≤1個像元。在此基礎(chǔ)上由Smart3D逐項完成空中三角測量和三維模型生產(chǎn)。然后，將Smart3D軟件生產(chǎn)出來的三維模型（osgb格式）導(dǎo)入到DP-Mapper，內(nèi)業(yè)繪圖人員在DP-Mapper平臺中進(jìn)行地籍界址點、界址線等地籍要素的編繪采集。

2.5.2 界址點精度要求

《地籍調(diào)查規(guī)程》（TD/T1001-2012）中明確要求，1∶500比例尺地籍圖界址點精度一般分為3級。第一等級要求界址點相對于臨近控制點的點位誤差和相鄰界址點間距誤差為±5cm、允許誤差±10cm;第二等級對應(yīng)要求的中誤差為±7.5cm、允許誤差±15cm;第三等級對應(yīng)要求的中誤差為±10cm、允許誤差±20cm。

結(jié)束語

隨著我國對地籍測繪工作的深入加快，利用無人機(jī)攝影測量技術(shù)獲取地籍調(diào)查成果得到了實踐的檢驗，具有一定的先進(jìn)性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘棉卿.應(yīng)用傾斜攝影開展房地一體化[J].建材與裝飾，2020（19）：236-237.

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