无人机倾斜摄影测量在农村房地一体测量中的应用

2021-04-10黄太康

工程技术研究 2021年18期

黄太康

贵州黔聚龙科技有限公司，贵州贵阳 550000

随着我国城乡一体化建设工作的不断开展，对农村地区的土地使用工作提出了更高的要求和标准，尤其是针对农村地区的房屋和房地一体测量工作，受到了相关工作单位的高度关注和重视。传统的土地建筑测量技术方法存在一定的缺陷和不足，主要表现为测量效率偏低、测量覆盖面较小，同时所涉及的测量数据精确度有所不足，造成农村地区建房用地规划工作存在一定的局限性。随着我国测绘技术的不断发展和创新，将更多先进的测量技术和测量装备合理应用在农村房地一体测量工作中所发挥出的作用和优势非常明显。例如，通过无人机倾斜摄影测量技术的合理使用，可在农村房地一体测量工作中发挥非常关键性的作用，弥补传统测量工作中存在的缺陷和不足，全面提高农村地区房地一体测量工作的科学性、精确性和直观性，从而保证后续各项工作的顺利开展。

1 无人机倾斜摄影测量技术概述

在传统的房屋土地资源测量工作过程中，一般使用正射影像，通常情况下只能实现垂直方向上的图像拍摄。但是通过无人机倾斜摄影测量技术的有效应用，可以在同一个飞行平台上通过多方位传感器POS系统的使用，全面实现垂直、前后、左右等各个不同方向上的影像获取和参数信息收集。在无人机飞行拍摄过程中，通过终端控制系统可以对整个影像信息的采集工作过程进行全面控制，还可以对无人机拍摄过程中的飞行方向、高度以及飞行速度进行全面控制[1]。

在使用无人机倾斜摄影测量技术的过程中，不但可以获取更加清晰的测绘区域顶面和侧向信息，还可以有效利用所获取的影像数据搭建三维立体结构模型，在该建筑模型结构中对测绘区域的物体长度、角度、高度、土地面积等信息进行精确测量。与传统测量技术方法相比，无人机倾斜摄影测量技术在实际应用过程中，测量工作精度更高、效率更快、直观性更强，还具有较强的灵活性和应变性，可以直接对建筑物体的顶面和侧面文理信息进行全面搜集和掌握，同时整个测绘工作成本相对较低。

农村地区房地一体测量工作主要包含对农村地区的宅基地边界位置、房屋交点位置以及地籍地图位置的绘制，需要有效发挥无人机倾斜摄影测量技术的使用优势，保证农村房地一体测量工作的精确性。具体操作如下：在测绘区域范围内需要进行相控点位的精确布设，同时对其中的关键性数据信息进行全面收集，然后通过设置航线获取高分辨率的倾斜摄影信息数据，有效控制倾斜摄影坐标系统坐标点位，对最终的测绘工作结果进行计算和储存，全面保证农村房地一体测量工作的质量和效果。

2 无人机倾斜摄影测量在农村房地一体测量中的具体应用

2.1 飞行系统选择

在飞行系统的选择过程中，相关测绘工作人员需要有效结合测绘区域范围大小、地形条件、区域位置以及测绘工作特点进行综合判断和分析。农村房地一体测量工作主要是以村为基础单位，整个测量工作的面积相对比较有限，但是在实际测量工作中，由于村落的分布具有比较明显的分散性特点，在测量工作中的范围相对较大、情况比较复杂，如果直接使用大面积倾斜摄影测量飞行系统，通常无法有效获取高精度、高质量的测绘有效数据信息。因此，在实际工作中可以使用轻小型旋翼无人机，通过五镜头飞行系统完成整个测绘工作任务[2]。

这种飞行系统在使用过程中的主要优势表现在以下方面：

第一，飞行系统当中的硬件设施通常情况下是以轻小型设备为主，整体质量相对较小，同时具有更好的携带方便性；

第二，单架次的测绘面积可以完全覆盖农村地区的房地一体测量工作标准和要求；

第三，五镜头平台系统在测量工作过程中的灵活性和便捷程度相对较高，通过对被测量区域建筑体的高度和建筑间距的有效掌控，可以实现对云台角度的合理化调整，从而有效保证测绘工作的精确性。

2.2 航线规划方案设计

在航线规划方案设计工作中，相关测绘工作人员需要有效了解被测量区域范围内的实际情况，对整个测绘区域相关内容进行合理设置，主要是针对地面分辨率、飞行高度大小、航向和旁向的重叠程度、无人机的飞行高度、云台倾斜角度、航线弯曲度等相关内容进行设计。因为这些参数的设计会直接影响整个测绘数据信息的工作进度和产品质量，所以在实际设计工作中需要有效结合摄影测量工作的实际情况，从而有效满足测绘工作质量和标准的要求[3]。

2.3 地面控制点布设和坐标系统选择

在这一工作环节中，需要开展后期空中三角测量，对加密工作进度进行科学合理控制。同时，在地面控制点的布设过程中，相关工作人员必须严格依照无人机的飞行线路进行详细设定，对测绘区域范围内的地形、气候、交通条件变化情况进行全面了解，进而对地面控制点内的数量进行准确设定。只有充分保证相控点设置的科学性，才可以从根本上提高后续三维模型设计的精度质量。

在相控点位的布设过程中，相关工作人员需考虑测绘区域范围内的实际情况，同时要充分满足测绘成果的精确度要求，有效保证相控点的内业布设点位和现场测量位置要求相一致[4]。例如，在农村房地一体测量工作过程中，要想达到测绘影像分辨率为0.01m的测绘精度要求，需要保证将该村落范围内各个地面控制点的设计间距控制在80m左右。

在实际测绘工作中，地面控制点位主要包含灰标和漆标两种形式，在测绘控制点的布设工作中，如果是存在材质比较坚硬，不容易被破坏的位置，通常需要使用漆标来进行标注；而对于其中一些地质相对比较松软，容易受到破坏的区域，通常情况下需要使用临时性灰标来进行标识。在坐标系统的选择方面，相关工作人员需要严格依照国家所制订的策略标准加以实施，充分保证所设置的坐标系统符合无人机倾斜摄影测量工作的精度要求。

2.4 实景三维建模

实景三维建模工作过程中包含多个不同的工作环节，如空三测量密集匹配点三维建模工作环境等。在空中三角测量过程中，特征点的选择以及光束法区域网平差工作是其中非常重要的工作环节，因为POS系统可以为整个测量工作系统提供更多详细的测绘影像以外的元素信息，并且将这些信息作为初始参数数值。通过使用尺度和反射弧变特征算法，可以直接对测绘影像的侧重点进行科学合理的匹配，根据最终的匹配工作参数结果，对不同影像进行有效连接，以此获取相应的特征点位。

光束法区域网平差属于空中三角测量工作中比较常用的操作方式，在实际工作过程中通过该方法的使用可以有效获取更高的数学精度，从而实现对测量参数和数学精度的有效控制。在农村房地一体测量工作开展过程中，在测绘区域范围内存在影像连接点坐标，通过该坐标点和地面控制点之间的有效结合，能全面实现测绘工作平差的计算。在计算工作中，相关工作人员可以有效获取各个不同连接点位的地面参数以及坐标分布情况，全面获取多次影像元素信息。在实际测绘工作中，空中三角测量加密解算工作可以通过使用专业的系统软件来实现，通过系统软件的全面解算后，可以有效提高空三处理的工作效果。但是在这一工作条件下，经常会产生空三数据信息不准确等问题，如果空三数据信息精确度无法达到测绘的要求，在后续的测量工作中，工作人员可以通过添加连接点或者直接删除不准确参数数据的方法对空三进行加密处理，全面提高空三成果的精确性。