无人机摄影测量技术在地籍测绘中的应用
2020-02-17叶鲲
叶鲲
(山东天诚国土规划设计院有限公司,山东济南 250014)
0 引言
我国地域辽阔拥有广袤的土地资源,但存在着数据不精确等问题,因此高效地开展土地测量工作就显得尤为重要,这样可以更加科学合理地对土地使用进行规划。使用无人机摄影技术可以有效提高地籍测绘工作的效率和准确度,为我国进行土地资源管理提供可靠的数据支持。因此全面分析无人机摄影测量技术在地籍测绘中的应用具有重要现实意义。
1 无人机摄影测量技术的优点
1.1 摄影得到的影像分辨率更高
在地籍测绘过程中使用无人机摄影测量技术,可以充分整合处理取得的影像数据而不会干扰到摄影机的摄取工作。目前,无人机上配备的专业摄像机的图像分辨率有了较大范围的提升,在使用无人机进行低空摄影过程中,一些地面上的高层建筑业不会对无人机拍摄获取影像资料产生负面干扰,可以有效提高数据的准确性。另外,使用无人机进行低空摄影可以在不同角度拍摄建筑物纹路,大大扩展了地籍测绘工作的应用范围。
1.2 更加简单的摄影操作
无人机摄影测量技术相较于其他的地籍测绘技术来说,不需要测量人员具备特别高的专业技术水平,因为无人机摄影系统具有容易操控的优点,因此只要熟练掌握操控的人群都可以从事这项工作。另外,在地籍测绘工作中使用无人机摄像技术相较于传统的人工地籍测绘而言,可以大大降低人工成本以及其他的一些工程支出。而且无人机设备以及系统维护一般具有完善的售后技术服务支持,不具有简单高效的特点。正是由于无人机操作简单、售后完善的特点,可以有效降低测绘人员的工作强度,避免了人为因素导致的测量问题。
1.3 有效提高测绘精度
随着科学技术的不断进步,无人机装载的摄像头性能也在不断提高,在进行地籍测绘工作中也相应的提高了数据参数精确度。目前,运用无人机摄影测绘技术可以将测量参数精确到亚米级别,完全能满足正常条件下的测量精度要求。实际上在城市的测绘工作中,绝大部分地籍测绘工作都需要大幅提升测绘精度,而传统人工地籍测绘技术经常达不到其所需要的精度要求,通过最新研发的高精度无人机摄影测量技术,可以有效提高城市测绘工作的完成质量。
1.4 地籍测绘工作更安全
在使用无人机进行摄像测量过程中,直接由操作员在地面远程遥控,大大加强了测绘工作的安全系数。并且这项技术的使用方式非常灵活使用过程中,可以有效避免各种外界因素的影响,保证测量精度不会降低。在实际的操作过程中,不管是自然环境还是温度气候因素,都不会因此而出现测量结果误差过大的问题。在地籍测绘工作比较危险的山区或者高空作业,使用无人机摄影测量技术都能够大大方便测绘工作,可以出色地完成高质量测量任务。
2 测量技术的应用要点
2.1 无人机航空摄影航线设计
在地籍测绘工作中使用无人机进行航拍摄影测量,要使用分段设计的方式来规划其具体航线,通常按照分段方案制定8 个平高点位置。需要注意的是每一次拍摄范围都应该略大于1/8 区域,确保每次获得的测量影像有一部分是互相重叠的,这样可以有效避免产生区域差过大的现象,提高测绘精确度便于后续的相关测量工作。在实际的航拍摄影过程中,选取的区域地面上的植物覆盖应该尽可能的少,或者地形不会受到覆盖物影响的区域。在拍摄过程中要留意环境因素对摄像摄影的影响,尽量提高像素清晰度和准确度。为了达到最优的测量数据,要针对不同地形特点,对太阳高度角作出相应调整。
2.2 无人机摄影测量的像控点布置
测量像控点的起点和检测点正常情况下选用C 级和D 级控制点,并将接收机连接入网络RTK 系统,然后就可以开展像控点的测量工作。为了保证数据传输的顺利进行,需要将网络RTK 流动站建立在CORS 的范围内进行操作。然后使用流动站设点的方式来测量具体参数。正常情况下,要进行2 次以上的测量观测工作,严格分析每次测量的数据内容,保证数据可以满足具体规定的需要。
2.3 无人机摄影数据的处理
2.3.1 调整比例
相机坐标测量与影像坐标测量有所区别,在进行相机坐标测量工作之前需要利用影像畸变差进行调整校对。具体参数主要包括主点坐标、对称参数、非对称参数以及正比例系数。
2.3.2 DEM 数据匹配
DEM 是获取影像的高程内容,要完成DOM 操作必须依靠对模型投影的方式。在实际的操作过程中PG 软件是使用最为广泛的,可以较为有效地解决该环节中出现的问题。PG 软件可以自动采集数据,然后与各种不同的DEM 数据进行匹配,以此保证测区中的DEM 点全部都能满足地面本身的特性。
3 无人机摄影测量技术在地籍测绘中的实际应用
3.1 摄影控制点测量与布置工作
在对目标地区进行无人机摄影测量过程中,首先要选择地势较为平缓且没有高层建筑物遮挡的区域作为摄像的控制点,这样可以减少环境因素导致降低摄像精度。需要注意的是,选择的摄像控制点不能够影响到周围交通系统的运行,如果周围有强电磁辐射源,一定要保证控制点与辐射源的距离要大于标准的安全距离,确保超出五度重叠区域。如果是在乡镇或者是山区进行地籍测绘工作,一定要设置好相应的区域网来辅助摄影工作,准确有效地将控制点设置工作真正落实到具体航拍区域内。在无人机进行航拍摄像过程中,应该沿着航线前进方向依次设置摄像控制点,每两个相邻的摄像控制点的间隔距离尽量保持200m。在确定好控制点位的具体位置之后使用颜色比较容易辨识的油漆进行标记,一般选择比较醒目的红色或者蓝色。然后使用借助于CORS 网络的RTK 系统,对不同测绘点摄像出来的像素点进行反复测量,最终要求地籍测绘工作的测绘参数值低于3cm,然后计算出平均值,这样才能够保证点位的空间位置测绘工作能够落实到准确的具体位置。
3.2 对DLG 精确度进行优化
在地籍测绘工作中使用无人机摄影测量技术,首先要完成的工作是有效收集外业作业点,保证其具备相关的测绘特征。在进行地籍测绘期间,地籍测绘工作站内部应该积极引进此类外业点,然后使用立体模型对数据进行处理工作。这样可以有利于将地面物质与摄像点位两者之间存在内在的联系更好的展现出来,以方便测绘人员进行观测,为后续地籍测绘工程的进行测绘数值计算提高精确度打好基础,从而有效降低计算误差。完成这些工作之后就可以进行DLG 的无人机摄影测量工作,在测量过程中一定要将控制光标切准相应的误差,将误差的标准控制在8cm 以内,提升地籍测绘图像的定位精准度。
4 结语
随着无人机技术的快速发展,在地籍测绘工程中使用新兴的无人机摄影测量技术具有机动灵活、高分辨率、高效率、低成本、安全便捷等优点,可以有效提高工作效率,节约成本,并且能够保证地籍测绘工作的快速准确。随着我国对地籍测绘工作的深入加快,利用无人机摄影测量技术获取地籍调查成果得到了实践的检验,具有一定的先进性和科学性。