基于无人机航测技术的房产测绘应用浅析
2021-07-01温泽华
温泽华
摘 要:随着时代的不断发展,对开展房产测绘工作,提出了更高的要求。针对传统房产测绘工作中出现的问题,应该引起足够的重视,认真分析问题发生的原因,将先进的无人机航测技术应用到房产测绘工作,保证房产测绘工作开展质量和效率。为此,笔者将要在本文中对无人机航测技术的房产测绘应用进行分析,希望对促进我国房产测绘事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:无人机;航测技术;房产测绘
1前言
随着科学技术的不断发展,无人机技术越来越成熟,其在各种领域中的应用不断增加,能够充分发挥无人机高精度、高效率和使用灵活的优点。为了有效解决传统房产测绘工作中出现的测绘精度低、工作效率低的问题,可以将无人机应用到实际测绘工作中,需要先关部门对认真做好相关技术的推广工作。
2无人机技术简单介绍
无人机技术又被成为无人机遥感技术,该技术是集遥感技术、全球定位技术、通信技术于一身,非常适合在信息测绘工作中进行应用,具有非常强的专业性、自动化和智能化特点。无人机的功能非常强大,可以自动完成升级功能,能够为开展信息测绘工作奠定一个良好的基础。无人机主要分为无人机平台、定位平台、数据处理平台和导航系统所组成。
3无人机在民用领域当中的发展现状
3.1无人机指的是无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称,从技术角度定义可以分为:无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等,从应用领域可以划分为军用和民用,军用方面可以分为侦察机和靶级;民用方面是无人机加各行业需要[1]。
3.2无人机的操控模式分为以下两种:(1)手动滑行模式;(2)弹射伞降模式。无论是以上哪一种模式在无人机升空后,无人机就会开始自动驾驶执行任务,在完成任务后自动返回出发点等待地面操作人员的手动着陆。一般情况下无人机的系统一般由以下几个设备组成(1)无人机平台;(2)双向链路无线电数据传输系统(3)地面站操作系统;(4)无线电遥控设备。无人机技术在经过多年的发展之后,技术的成熟度越来越高,可以胜任多种复杂环境下的工作需要,且正在朝着可回收、能遥控操作、多任务平台的方向进行发展。
3.4美国是世界上第一个创建无人机应用中心的国家,专门研究装有高分辨率的照相传感器。以色列还专门成立了民用无人机及其工作模式试验委员会,并给苍鹭无人机执行非军事任务的执行证书,和各种民用部门开展飞行项目的情况越来越多。欧洲专门筹资实施了民用无人机发展规划,能够有效在保证空中安全和适航中提供帮助。网络零售巨头目前正在使用无人机来运送快递,很多科研院所使用无人机来收集各种数据[2]。
3.5我国在无人机上的研究最近几年取得了非常大的进展,民用领域的无人机黔中一号,在农业喷洒、电力巡查、防灾应急、航拍测绘当中,有着比较多的应用。
4无人机在测量工作中的优势
4.1 无人机监测效率非常高。在对应急事件进行处理的过程中,非常强调监测工作开展效率,如果监测工作开展效率不能得到保证,就会错过最佳的事件处理时机,事件造成的危害也非常大。通过对无人机技术的合理应用,可以最大程度保证监测工作开展效率,通过将该技术在紧急事件处理中进行应用,可以进一步扩大无人机监测范围,及时获得监测区域的各种图像信息,保证对各种事件的处理效率,提升对各种事件的处理效果。
4.2无人机监测范围非常大。无人机的监测范围非常广,能够对大范围内地物体开展监测工作,还可以区域内比较小的物体进行监测,最大程度保证无人机监测尺度和实际控制能力。在这个过程中,无人机检测目标情况可以直接通过成像系统显示在显示屏幕当中,方便相关人员技术获取监测区域的各种信息。
4.3信息处理更加迅速。通过对无人机技术的合理应用,可以实现对各种数据信息的快速处理,提升系统运行自动化水平,提升系统的信息处理能力,保证无人机系统对各种信息的采集效率。当前,国内无人机系统的影像分辨率可以保持在0.5米之内,要比卫星影像数据高几个数量级,无人机系统的数据采集速度会更快,具有非常好的应用前景。
4.4周期性非常强。无人机技术在实际应用过程中,可以与遥感系统、GIS系统有效结合起来进行应用,还可以搭载各种测绘测量系统,可以最大程度保证测绘工作开展的全面性和周期性。
5无人机航测技术在工程测量应用流程分析
5.1无人机航测外业流程。在开展无人机外业流程过程中,需要认真做好各种控点的布设工作,然后对航测线路进行规划,最后再开展航测作业。在开展工程空中点布设过程中,由于地勢环境比较复杂,直接使用传统测量技术,难以保证测量精度,需要采用无人机航测技术,利用1:2000的比例尺进行测量,然后使用先进的科学技术,来完成工程点的布设工作,通常需要每隔300米布置一个控制点,并根据工程的实际情况来设定合理的控制点数量。另外,在开展航线规划过程中,应该根据工程的具体情况,认真做好做好飞行高度和航测路线的规划工作,充分保证航测过程的飞行高度、画面清晰度。如果整个飞行路线非常长,可以直接将飞行高度设定在300米以上,并将规划好的飞行路线导入到飞控系统当中,并保证无人机飞控区域的净空效果,提升无人机航测工作开展的安全性和准确性。最后,根据设计好的航测路线开展航测工作,直到最后获得各种工程数据信息。
5.2无人机航测内业处理。在开展无人机航测工作中,应该认真做好数据准备和解算工作。在开展数据准备工作中,应该能够及时将航测数据导出来。然后,及时对航拍位置和影像数据进行处理,及时对航向和旁向倾斜角进行调整,然后对航测数据更加及时进行处理,根据之前布设的控制点,来确定具体的坐标数据。在开展数据解算工作中,应该建立在新建项目基础之上,然后直接导出无人机的相关数据,在数据位置上建立具体的坐标图,能够与工程实际情况有效匹配起来,然后做好相关参数的处理和规划工作,根据控制点位置来选择合适的坐标体系,并最终完成数据处理工作。
6无人机技术在房产测绘中的应用
6.1无人机倾斜摄影测量。在各种低空摄影测量技术当中,倾斜摄影属于一种新型的测量技术。在该技术实际使用过程中,需要将各种传感器装入到飞行器当中,然后认真做好倾斜角度、垂直角度数据收集工作,从而获得更加准确的地面信息。通过对该技术的合理应用,可以获得更加准确的倾斜影像。工作人员通过开展倾斜摄影测量工作,可以获得三维模型,从而将物体信息更加全面展现出来。
6.2倾斜摄影三维模型的构建。在实际构建倾斜摄影三维模型的过程中,可以将工作分为外业和内业两个部分。在开展外业工作中,需要认真做好各种数据的采集、野外像控制等工作。在开展内业模型构建工作中,需要认真做好三方面的核心工作,第一点,自动空中测量。根据测量区域内部较为均匀的地面控制点,对加密点平面坐标及其高程进行解算和匹配工作。第二点是完成影像中不同特征点的匹配工作,对各影像间的空间变换模型进行计算。第三点,在计算出空间变化模型基础上,来对影像进行拼接,从而更加精准叠合同名特征点,避免三维模型在实际使用过程中,受到分辨率和比例尺不够清楚的影响[3]。
6.3认真做好相关数据的采集工作。工作人员应该认真做好目标区域现场勘察工作,可以直接将试验区域设定在城中村。与城市其它区域相比,城中村的建筑密度相对较大,建筑结构相对比较复杂,建筑高度差相对较小。无人机在该环境进行作业过程中,其飞行高度可以保持在100米左右。此外,需要认真做好像控点的布置工作。根据相关规范要求,可以直接利用GPS-RTK技术来进行测量,其得到的像片控制点都属于平高点,并需要将控制点设定在航向与旁向重叠范围之内,也可以直接在测量区域四周直接设置相应的控制点。最后,需要做好航测产生的测定工作。能够从航飞区域实际情况出发,合理设定各种飞行参数,为开展航测数据采集工作,奠定一个良好的基础。在这个过程中,应该将航向与旁向的重叠度设定在70%。在开展本次试验的过程中,直接使用了大疆无人机,该型号无人机在实际运行中只使用一个镜头,为了达到倾斜测量的目标,开展影像采集工作中,需要从倾斜角度和垂直角来着手开展工作,需要认真做好航测参数的设定工作。
6.4内业数据的处理。首先,应该认真做好各种影像的预处理。在完成倾斜摄影工作之后,应该及时对测量区域的影像质量进行检查,在确认其没有发生扭曲和变形等问题之后,然后对相关影像开展编号处理。其次,应该进行内业像控刺点。通过开展该工作,应该将像片控制点的判刺精度控制在0.1毫米,像片控制点高程变化应该尽量小,并能够在同名点与相邻像片上可以清楚看到橡皮控制点。最后,应该充分做好空中三角测量加密工作。通过采用人工的方式,来制定一批控制点,使用软件来通过光束法区域网开展全面平差工作,保证每张像片的一束光线为一个基本平差单元,各个单元的基础程采用中心投影的共线方程,使用不同光线束的空间平移与旋转,来让不同模型间的公共光线得到最佳的交匯,然后将整个区域投射到坐标系当中,从而得到最好的加密效果。在开展影像密集匹配工作中,可以直接使用高精度的影像匹配算法,来将全部影像中的同名点自动匹配起来,同时抽取出其中的特征点,更加详细对物体的细节进行展示。在无人机遥感基础上,应该充分集合像素工厂来开展相关数据处理工作。通过对获取数据进行处理,就可以得到三维图像,为相关部门提供相关的反馈信息。其中,像素工厂是由SPOTINFOTERRA研发的,其在各种大型生产中的应用相对较多,能够真正实现对各种图像信息的批量生产,产品有不同算法、流程、设备构成,属于复合系统,具有非常强的计算能力。通过将获得的影像输入到系统当中,并经过简单干预之后,同构相关自动化处理,能够完成对TDOM、DSM、DEM等产品的输出,并生成各种必要的中间产品。
6.5能够获得测绘工作所需要的相关影像资料。无人机技术在测量工程应用中,应该认真做好飞行平台的选择工作,给无人机选择一个高质量的飞行平台,在实际选择飞行平台过程中,应该充分考虑实际测绘区域地势特点和地貌特征。与传统获得影像资料的技术相比,无人机遥感技术飞行旋转偏角相对较大,但成像幅度却相对较小。为了能够有效弥补无人机拍摄中的问题,可以直接采用三角测量技术,最大程度保证测量效率和质量。另外,在实际获得各种影像资料过程中,应该认真做好飞行姿态的调整工作,从而有效保障获取影像资料的精确性和有效性。
6.6在测绘条件相对较差区域中进行应用。在传统开展航测工程中,对地理条件有着相对较高的要求。在实际开展操作过程中,部分地区的云层较厚,地质也相对较高,对航测质量,产生了非常不良的影响。通过对无人机遥感测绘技术的应用,可以有效避免地理条件的限制,得到较高的测绘精度。另外,为了提升工程测绘的质量。例如,在某工程测绘单位开展测绘工作中,考虑到当地的云层较低,直接使用无人机开展测绘工作。在开展第一阶段测绘工作中,需要技术人员操作无人机飞行在一个合适的高度,并充分做好地区地貌数据收集工作,由无人机遥感测绘系统对目标区域地貌开展三维建模工作,技术人员需要及时对无人机飞行高度进行调整。在开展第二阶段测绘工作中,需要技术人员能够测绘需要及时调整飞行高度,利用高清摄像机对目标区域开展数据收集工作,最大程度保证测量数据的科学性。
6.7在使用无人机技术开展房产测绘工作中应该注意的问题。在工作人员实际使用各种无人机影像数前,应该认真做好影像镜头的调整工作,消除各种镜头畸变,然后通过对smart3D软件的使用,来对所获取的影像数据开展像控测量、空中三角测量加密,并在此基础上来构建三维模型。根据试验来构建三维模型可知,通过无人机技术来得到的房产测绘相关三维模型细节会更加丰富和逼真。工作人员在实际开展工程验证工作中,可以直接对城中村的各种建筑开展测量研究,并使用EPS清华三维软件来对三维模型开展解析工作,从而在其中获得各种房产数据信息。
结语
随着时代的不断发展,对开展房产测绘工作,提出了更高的要求。针对当前房产测绘工作中出现的问题,应该引起足够的重视,认真分析问题发生的原因,然后切实采取行之有效的措施,将无人机测绘技术合理应用其中,保证测绘工作开展质量和方便性。
参考文献:
[1]刘雅婷.房产测绘管理与房产测绘信息系统的发展探讨[J].建材与装饰.2018(19):22-23.
[2]吴琼,史春光.房产测绘管理工作的重要性[J].中国房地产.2017(13):37-38.
[3]敖平平,朱岩彬.建筑房产测绘中GPS技术的应用与分析[J].城市地理.2017(12):55-56.