探讨无人机低空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用杨盛波

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年第4期   作者:杨盛波
[导读] 随着城市化进程的加快,城镇土地登记工作受到越来越多的关注和重视
        摘要:随着城市化进程的加快,城镇土地登记工作受到越来越多的关注和重视。在实际城镇土地测量中使用无人机进行低空摄影,可以有效地改善一般航空摄影和卫星遥感技术的不合理方面。在此基础上,本文主要探讨了无人机低空摄影测量技术在城镇地籍测量工作中的应用,以便与同行进行沟通和讨论。
关键词:无人机;低空摄影;测量技术;城镇地籍
目前许多地区地籍调查主要是通过野外调查和实地测量的方法来获取地籍数据信息,传统的测量方法实地操作时间长,工作的强度大,操作工序复杂,高成本,因此使用新方法和先进测绘技术显得至关重要,从而减少现场测量工作量。
一、传统农村地籍调查的方法
传统农村地籍调查的主要方法是解析法和图解法。解析法是在调查测图之前将其数字化,图解方法是以正射影像为基础的地图进行测绘。解析法比图解法精度高,但持续时间更长;图解法精度较低,但工作时间较短。方法的选择必须考虑到测量区域的情况。由于解析法精度高,所以通常使用解析法进行地籍测量。
1.1解析法。地籍测量采用全站仪、GPS接收机、钢尺量具等测量工具,通过全野外测量技术获取界址点坐标和界址点间距的方法,在外业直接采集界址点,地物点,地形点坐标和高程,外业绘制草图,外业数据传入计算机,在南方CASS软件下生成点状图,再根据工作草图,经内业编辑成图。
1.2图解法。以扫描数字化的地籍图,土地利用现状图,高分辨率影像和地形图为主要数据源,获取界址点坐标和界址点距离的方法。充分利用现有土地调查、登记、户籍等数据,通过室内采集与调查、实地调查与边长测量、内部行业整合与数据库建设,如何快速、良好地完成省级农村地籍调查。
根据传统地籍测量线路的技术分析的两种方法,解析法精度更高,施测过程更严格,解析法要求野外使用GPS和全站仪完成地图的数字测量,但是在环境复杂,区域测量面积大的情况下,工作量非常大。因此,为了提高测绘工作的效率,有必要投入大量的专业测绘技术人员。
二、无人机低空摄影测量的特点和优势
        2.1无人机低空摄影测量的特点
        结合导航技术以及摄影技术,无人机低空摄影技术有以下特点。首先,测量方式简单,可以实现自动化测量,且操作简单,设备轻便。其次,测量精度高,能够精准控制数据。且整个运行系统灵活方便,适合广泛使用。最后,无人机低空摄影技术能够实现应急防护措施,方便使用人员操作运行。
        2.2无人机低空摄影测量的优势
        将该新技术运用到城市测绘中,主要由以下几点优势。首先,无人机低空摄影技术的测量精度较高,有助于测绘人员节约成本,提升人力和物力资源,在优化设备运行质量的同时,降低测绘成本,有助于该项技术广泛运行。
        在数字信息技术影响下,测绘技术有更为精准的分辨率。以往城市测量技术都是借助GPS以及遥感技术进行数据收集和测绘,测试结果也容易受到外界环境影响,这也降低了测绘质量,且低分辨率也难以保证测绘质量,所得的数据还需要二次核对。不利于测绘技术运行,对于城市设计规划造成了阻碍。然而,借助无人机低空摄影测量技术,能够降低物理因素对测试结果的影响,还能够对多种建设结构进行多角度测量,保证数据的精准性,并将其高分辨率呈现。
        2.3适用简易灵活
        无人机低空摄影技术具有很强的适应性,在特殊的运行环境中,都不会受到气候影响,且这项技术灵活性高,操作简单,能够适用于多场景,多建筑角度。且无人机设备发生故障时候,不会对周边人员造成生命安全,一些特殊的数据也能够及时保存,给操作人员提供参考。可见,通过无人机进行测量,有着较高的安全性和实用性。
2.4 费用低
设备简单无人机动力系统利用汽油作为燃料,成本低,来源方便,不需专用的起降场地,普通公路就能够满足起降要求。此外,利用无人机进行航测,配套设备十分简单,外业只需一台车、一台遥控装置、一台笔记本电脑、内业处理完全数字化,并不需要专用设备。


2.5安全性能强
能够到达许多危险地区进行作业,由于无人机的工作特点,其无需人员紧紧跟随,所以测量人员只需在安全的地方操控相关设备进行测量,其大大的增加了我们测绘人员的人生安全,也使我们能够探测到许多我们人类无法到达的地域。
三、无人机低空摄影测量数据处理流程
无人低空摄影测量技术的应用,对影像数据的处理是关键的环节,无人机低空摄影测量影像数据的处理关键就是影像重叠不规则,像片的数量上比较多,倾角过大以及方向上 没有规律,这就必然对影像的匹配自动连接点的选取有着很大的难度。从当前的影像匹配技术的发展情况来看,逐渐的成熟化,对大量影像数据的处理技术的应用效果也能良好呈现,对无人低空影像测量影像数据的处理技术类型也逐渐的丰富化,这些都为城市测绘的工作带来了很大方便。无人机低空摄影测量影像数据的处理过程中,主要是对影像数据获 得后的参数静化以及DEM/DOM制作的任务。
在实际的图像获得方面是通过低空遥感平台数据采集,把影像数据和 GPS/POS数据从数据采集平台进行下载,然后对数据实施组织整理然后智能化匹配处理,接着引入控制数据后实施 GPS/POS 辅助区域网平差解算,这样就能获得精确的影像资料。最后要通过密集匹配技术的应用对DSM 点云实施滤波和分类处理剔除,通过DEM和影像参数实施影像正射 纠正的处理 ,通过航测仪器生产DLG。在经过对影像数据的处理之后,就能够获得准确的测绘数据。
四、浅谈无人机摄影测量技术在地籍测绘中的应用
4.1获取城镇地籍测绘相关数据
将无人机摄影测量技术应用在城镇地籍测绘中具有较大优势,在采集城镇地籍测绘相关数据中,常常存在一些特殊区域人无法到达,甚至还有个别地区存在一定的危险性,或者个别地区测绘的面积过大,单凭人工测绘需要消耗大量的时间。但是应用无人机摄影测量技术,便可以充分利用无人机的飞行能力,可以飞到特殊地区周围。而且无人机的飞行速度快,无需较长时间便可以采集到一些面积较大的地区资料,再加上无人机上携带了专门的摄影器材,可以精准采集数据,提高数据的精准性。
4.2初步处理摄影测量图像
在大风天气或者其他因素的影响下,传统的摄影测量技术获得的影像资料跟真实数据可能存在一定误差,从而降低了摄影测量的精确度。传统的测绘技术是先将数据采集到再对其进行处理,无人机内部安装有数据处理装置,在摄影的同时便可以初步处理数据,并且无人机还能够智能运用一些查询到的资料,标明并修改作业中的问题。无人机内部安装有拍摄装置,在获得城镇地籍的资料后,会初步加工处理图片,以保证拍摄到的图像质量更高,精度更高,从而极大地提升了城镇地籍测绘的工作效率。
4.3修正摄影测量影像中的失误
将无人机摄影测量技术应用在城镇地籍测绘中,在拍摄到比较清晰的影像后,无人机内部会对影像的内容进行详细修改,并将摄影测量过程中将无人机和地球卫星上的定位联系起来,通过网络搜索本地区的精准地图,再将其同无人机拍摄到的影像进行对比,找出失误,并辅助无线网络修正影像中的失误。
4.4空三加密处理
在地籍测绘中应用无人机摄影测量技术时使用的是非测量相机,所以照片中难免会出现光学畸变的情况,这直接影响摄影的成像,因此必须严格把控这种情况。通常情况下,无人机摄影测量是对实际景象的正后方开展空三加密,以提升摄影测绘的精准度。当前,我国在城镇地籍测绘中应用大多是Pix4D+EPS+CASS体系,该体系主要是结合无人机摄影测量特点进行处理,产出DOM、DSM、DLG等数字成果,并结合城镇地籍测量的要求,完成大比例尺地形图、地籍图、宗地图等数据成果。
总之,与其它测量技术相比,无人机低空摄影测量技术具有显著的优势,比如精度高、操作方便等,在此基础上,随着技术的应用范围扩大,技术本身也在不断的优化和创新,最后为我国地籍测绘工作整体发展水平周期性增长奠定了坚实的基础。因此,应用到实际城市地籍测绘工作可以有效地改善城市地籍测绘工作的效率和质量,随着科学技术的不断成熟,技术不断改进,以提高城市地籍测绘工作的质量。
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