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

何海華 鐘駿杰

（江西省地質(zhì)局地理信息工程大隊(duì) 江西 南昌 330000）

近些年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，加上各大產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，土地資源進(jìn)展問(wèn)題變得日益尖銳。而從土地資源使用效率提升角度考慮，則需做好前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，例如，地籍測(cè)繪便是土地資源管理利用工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，地籍測(cè)繪工作的開(kāi)展少不了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的支持［1］，其中，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)鮮明，攝影獲取的影像信息分辨率高，能夠提高測(cè)繪精度，并保證地籍測(cè)繪工作的安全性。由此可見(jiàn)，為了提高地籍測(cè)繪工作的質(zhì)量水平，本文針對(duì)“無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用”展開(kāi)分析研究具備顯著的價(jià)值。

1 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)分析

1.1 攝影獲取的影像分辨率高

隨著無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步及發(fā)展，通過(guò)無(wú)人機(jī)與高清攝像儀器設(shè)備的相互配合，然后展開(kāi)攝影拍攝作業(yè)，在傾斜、垂直攝像技術(shù)應(yīng)用下，可針對(duì)測(cè)繪區(qū)域展開(kāi)全方位、多廣角的攝影拍攝作業(yè)［2］。與此同時(shí)，對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可進(jìn)行低空飛行操作，在多角度攝影的基礎(chǔ)上，獲取到平面圖像，可以使高層建筑測(cè)繪阻礙問(wèn)題得到有效解決，使地籍測(cè)繪工作范圍得到有效擴(kuò)展，并使攝影影像的分辨率得到有效提高。

1.2 攝影操作簡(jiǎn)單，安全性高

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在使用方面較為簡(jiǎn)單，且對(duì)操作人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求不高，能夠使操作人員自如進(jìn)行操作。同時(shí)，無(wú)人機(jī)操作系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單，且維護(hù)成本比較低，續(xù)航時(shí)間比較長(zhǎng)。在實(shí)際應(yīng)用期間，通過(guò)無(wú)人機(jī)備用燃料的應(yīng)用，可維持較長(zhǎng)時(shí)間的空中續(xù)航攝影作業(yè)，與一些別的飛行測(cè)量?jī)x器設(shè)備比較，可有效避免降落以后重新輸入數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)，使測(cè)量作業(yè)的持續(xù)性得到有效保證。在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用期間，地面無(wú)人機(jī)操作人員可進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控指揮作業(yè)，操作方法靈活多變，可有效減少外界相關(guān)因素帶來(lái)的干擾，且測(cè)繪過(guò)程妨礙因素較少，可有效保證測(cè)繪工作的安全性。此外，對(duì)于部分危險(xiǎn)地區(qū)，在地籍測(cè)繪過(guò)程中利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，可減輕測(cè)繪工作人員的工作負(fù)荷，并保證測(cè)繪工作人員的人身安全，進(jìn)一步順利、高效地完成地籍測(cè)繪作業(yè)任務(wù)。

1.3 測(cè)繪精度高，聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)顯著

隨著現(xiàn)代科學(xué)裝備技術(shù)水平的不斷提升，無(wú)人機(jī)的載重能力也越來(lái)越強(qiáng)，無(wú)人機(jī)通過(guò)與諸多攝像器材搭載，可使其測(cè)繪精度得到有效提高，且測(cè)繪期間的便捷性、智能化水平得到不斷提升［3］。對(duì)目前無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用測(cè)量參數(shù)層面進(jìn)行分析可知，其在精準(zhǔn)度方面可達(dá)亞米級(jí)別，在保證測(cè)量精度足夠高的基礎(chǔ)上，對(duì)后續(xù)工作能夠提供真實(shí)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息作支撐。此外，無(wú)人攝影測(cè)量技術(shù)的聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)顯著，可與無(wú)人機(jī)平臺(tái)、設(shè)計(jì)部門(mén)、技術(shù)部門(mén)有效聯(lián)動(dòng)。例如，利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)開(kāi)展地籍測(cè)繪作業(yè)，與無(wú)人機(jī)平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，借助該平臺(tái)搭載的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，把測(cè)量獲取的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆O(shè)計(jì)部門(mén)中，設(shè)計(jì)部門(mén)工作人員獲取實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息資料之后，加強(qiáng)與地籍測(cè)繪技術(shù)人員之間的溝通交流，指明現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量缺漏區(qū)域，進(jìn)而保證測(cè)量工作的完整性，獲取真實(shí)、可靠、實(shí)時(shí)、完整的測(cè)繪數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作提供有效數(shù)據(jù)支持。圖1所示為無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用示意圖。

圖1 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用示意圖

2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用流程分析

如前所述，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)突出，從地籍測(cè)繪工作質(zhì)量水平提升角度考慮，則需合理科學(xué)應(yīng)用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，并掌握該技術(shù)在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用流程?？偨Y(jié)起來(lái)，該技術(shù)具體應(yīng)用流程如下。

2.1 測(cè)繪數(shù)據(jù)參數(shù)采集

在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行采集的基礎(chǔ)上，經(jīng)數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效緩存，并對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位定姿，以緩存數(shù)據(jù)結(jié)果為依據(jù)，使后續(xù)地籍測(cè)繪工作的開(kāi)展具備充分有效的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 緩存數(shù)據(jù)規(guī)范處理

在緩存數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與緩存數(shù)據(jù)智能匹配，并采取光束區(qū)域平差方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而使數(shù)據(jù)匹配更加精準(zhǔn)高效，進(jìn)一步為影像區(qū)、外部區(qū)方位的確定提供有效憑據(jù)支撐［4］。

2.3 無(wú)人機(jī)攝影內(nèi)容及要素分析

對(duì)于無(wú)人機(jī)攝影內(nèi)容及要素，需詳細(xì)進(jìn)行分析，并充分重視外部要素分析作業(yè)。同時(shí)，考慮到地籍測(cè)繪任務(wù)質(zhì)量要得到有效保證，需在地籍測(cè)繪期間合理應(yīng)用密集匹配技術(shù)，將攝影地籍測(cè)繪的三維DSE 云點(diǎn)獲取出來(lái)，進(jìn)一步對(duì)數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)展開(kāi)規(guī)范處理，將規(guī)格格網(wǎng)的數(shù)字高程模型提取出來(lái)，進(jìn)一步使數(shù)字高程模型的真實(shí)性得到有效保證。

3 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用要點(diǎn)分析

地籍測(cè)繪是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工作，為了提高地籍測(cè)繪工作的質(zhì)量成果，需結(jié)合地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目實(shí)際情況，進(jìn)一步掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。下面，以國(guó)內(nèi)某地區(qū)地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目為例，西部區(qū)域邊緣到東部區(qū)域邊緣總長(zhǎng)為950m，北部區(qū)域邊緣到南部區(qū)域邊緣總長(zhǎng)為750m，從本項(xiàng)目工程地籍測(cè)繪成果精度提升角度考慮，使用了無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn)如下。

3.1 無(wú)人機(jī)航空攝影航線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地籍測(cè)繪工作開(kāi)展期間，通過(guò)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，需合理、科學(xué)地規(guī)劃攝影航線，落實(shí)分段設(shè)計(jì)測(cè)量。將平高點(diǎn)位置（8 個(gè)）制定出來(lái)，保證每一次拍攝區(qū)域稍比1/8區(qū)域大一些，在測(cè)量區(qū)域影像具備一定重疊的基礎(chǔ)上，需控制重疊交叉區(qū)域位置，不可偏大，在使測(cè)繪內(nèi)容的準(zhǔn)確度得到有效保證的條件下，再執(zhí)行后續(xù)相關(guān)測(cè)量作業(yè)。同時(shí)，考慮到地面覆蓋物植被、高層建筑對(duì)地形區(qū)域產(chǎn)生的負(fù)面影響能夠得到有效減少，處于攝像期間，需以具體地段影像拍攝的要求為依據(jù)，選擇使用多角度拍攝方式，結(jié)合太陽(yáng)高度角變化情況，進(jìn)行合理調(diào)整，以此使攝像成果的準(zhǔn)確度、清晰度得到協(xié)同提升，進(jìn)一步使攝像成果數(shù)據(jù)的真實(shí)性得到有效保證。圖2所示為本地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目具體測(cè)量作業(yè)流程圖，主要涉及外業(yè)與內(nèi)業(yè)兩方面的測(cè)繪作業(yè)。

圖2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用流程圖

3.2 攝影控制的測(cè)量及布設(shè)作業(yè)要點(diǎn)

地籍測(cè)繪無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作開(kāi)展期間，需合理布設(shè)攝影控制點(diǎn)，主要細(xì)節(jié)要點(diǎn)包括如下方面。

（1）處于地勢(shì)選取期間，主要選擇平緩地面，使受到高層建筑、植被遮擋現(xiàn)象得到有效減少。在城市路段攝影控制點(diǎn)設(shè)備方面，需將各種因素考慮其中，包括交通環(huán)境因素、強(qiáng)電輻射源因素等［5-6］。例如，基于城市地域攝影控制點(diǎn)設(shè)置環(huán)節(jié)，如果周?chē)鷧^(qū)域強(qiáng)電輻射源比較多，則會(huì)使數(shù)據(jù)傳輸作業(yè)受到影響，對(duì)此，在控制點(diǎn)設(shè)計(jì)方面，其距離需比標(biāo)準(zhǔn)的安全距離大一些，保證超過(guò)五重重疊區(qū)域。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及山區(qū)開(kāi)展地籍測(cè)繪作業(yè)時(shí)，在攝影過(guò)程中可輔助應(yīng)用區(qū)域網(wǎng)，處于航拍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)的設(shè)置，確保無(wú)人機(jī)能夠根據(jù)控制點(diǎn)情況按照一定的順序展開(kāi)拍攝作業(yè)。

（2）處于無(wú)人機(jī)巡航拍攝期間，在地面控制點(diǎn)位置方面，間距需控制在200m左右，并采取鮮艷的標(biāo)記，將控制點(diǎn)做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)處理，例如，在標(biāo)記上采取紅色油漆，使無(wú)人機(jī)航拍期間可以對(duì)地面標(biāo)記點(diǎn)快速識(shí)別出來(lái)。

（3）采取CORS網(wǎng)絡(luò)的RTK系統(tǒng)，針對(duì)地面標(biāo)記點(diǎn)的像素點(diǎn)，實(shí)施反復(fù)測(cè)量作業(yè)，保證測(cè)繪參數(shù)值≤3cm，然后將平均值計(jì)算出來(lái)，保證點(diǎn)位的空間和測(cè)繪結(jié)果可以真實(shí)、有效地在地理位置上逐一體現(xiàn)出來(lái)，為后續(xù)地籍測(cè)繪工作的順利、高效開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 優(yōu)化DLG精準(zhǔn)度要點(diǎn)

處于野外測(cè)量工作開(kāi)展期間，在利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)時(shí)，考慮到地籍測(cè)繪結(jié)果精度能夠得到有效提升，需收集到數(shù)量足夠多的外業(yè)點(diǎn)。一方面，明確觀測(cè)地面物質(zhì)和攝像點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，確?？梢詾楹罄m(xù)測(cè)繪數(shù)據(jù)計(jì)算提供有效參考，使數(shù)據(jù)測(cè)量誤差盡可能地降低；另一方面，在DLG 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量作業(yè)開(kāi)展期間，光切準(zhǔn)誤差需維持在＜8cm，進(jìn)一步使后續(xù)測(cè)量計(jì)算的準(zhǔn)確度得到有效提升。

3.4 空中三角加密處理要點(diǎn)

因處于地籍測(cè)繪期間，無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)采取測(cè)量相機(jī)進(jìn)行拍攝作業(yè)時(shí)有一定的光學(xué)畸形現(xiàn)象，會(huì)使整體拍攝效果受到一定影響，如使數(shù)據(jù)測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性存在一定偏差，所以需采取有效措施，通過(guò)RTK 技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)融合通信技術(shù)、多媒體技術(shù)，建立相對(duì)應(yīng)的服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)一步完成空中三角加密處理，具體做法如下。

（1）經(jīng)持續(xù)運(yùn)行的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，快速定位、記憶無(wú)人機(jī)飛行情況，然后動(dòng)態(tài)性測(cè)量三維數(shù)據(jù)，獲得全面真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息，將24h全天候準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息、空間信息提供出來(lái)，使數(shù)據(jù)信息策劃整理的要求得到有效滿(mǎn)足。

（2）通過(guò)連續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用，有效減少測(cè)繪期間人力、物力資源支出，進(jìn)一步促進(jìn)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作效率的提升。

3.5 三維測(cè)圖要點(diǎn)

在三維測(cè)圖過(guò)程中，主要目標(biāo)是使地形圖測(cè)繪任務(wù)得到有效完成，期間需應(yīng)用到DP-Modeler 軟件技術(shù)，在數(shù)據(jù)信息采集期間，結(jié)合數(shù)據(jù)模型，針對(duì)所處地區(qū)地物特點(diǎn)、輪廓展開(kāi)矢量測(cè)繪操作，處于測(cè)繪期間，進(jìn)一步按照規(guī)范要求對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的修改［7-8］。例如，在城市復(fù)雜地域測(cè)繪工作開(kāi)展期間，可采集重點(diǎn)部位建筑物的外形樓層等相關(guān)地標(biāo)性建筑要素，還可以采集地形數(shù)據(jù)信息，以此使測(cè)繪準(zhǔn)確度得到有效提升，然后將測(cè)量成果數(shù)據(jù)直觀形象地展現(xiàn)出來(lái)。此外，在城市建筑中，針對(duì)遮擋建筑物的部分，或者針對(duì)一些數(shù)據(jù)屬性不夠明確的信息內(nèi)容，則可展開(kāi)外業(yè)調(diào)繪及補(bǔ)測(cè)作業(yè)，以此確保三維測(cè)圖成果的完整、真實(shí)、有效。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)顯著，可提高攝影影像分辨率，攝影操作簡(jiǎn)單、安全、高效、測(cè)繪精度高，且聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)明顯。將無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目當(dāng)中，需明確技術(shù)應(yīng)用流程及要點(diǎn)，包括優(yōu)化無(wú)人機(jī)航空攝影航線設(shè)計(jì)、加強(qiáng)攝影控制測(cè)量、優(yōu)化布設(shè)作業(yè)，并對(duì)DLG 精準(zhǔn)度加以?xún)?yōu)化，進(jìn)一步掌握空中三角加密處理及三維測(cè)圖工作要點(diǎn)，以此使無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值得到全面發(fā)揮，最終全面提升地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目的質(zhì)量成效。