倾斜摄影测量技术在拆迁测绘中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:侯彦虎
[导读] 随着生活水平的提高,人们对生活质量要求越来越高。传

        摘要:随着生活水平的提高,人们对生活质量要求越来越高。传统拆迁测绘方法通过外业入户调查测量房屋及附属物边长,内业测算面积,难以在不增加成本的情况下提速增效并满足不断加速推进的城市更新工作。无人机倾斜摄影测量技术作为近年测绘领域兴起的高新技术,可以自动生成实景三维模型,并在此基础上生产大比例尺地形图,采集地物尺寸及结构要素,简化外业测量工作。
        关键词:倾斜摄影测量技术;拆迁测绘;应用
        引言
        拆迁工作是城市建设、改造中的必要环节,但该项工作开展中,由于其存在一定的安全隐患,所以必须圈定边界、确认拆迁范围才能保障安全。传统拆迁测绘技术并不能直观地显示房屋边长、附属物概况、内业测算面积等,必须进入户内进行测量。针对传统技术的问题,提出了倾斜摄影测量技术形式,该项技术的3D立体地图模型对测绘目标的展示十分直观、全面,人工直接通过外业测绘、观测即可得到结果,倾斜摄影测量技术的应用价值更高,对此进行研究能起到推动拆迁测绘工作发展、推广倾斜摄影测量技术的作用。
        1倾斜摄影测量技术的优势概述
        倾斜摄影测量技术是近几年发展起来的一种利用无人机进行测绘的现代测绘技术,倾斜摄影测量技术的发展与无人机技术的发展成熟有很大的关系,该技术可以实现在五个角度同步获取影像资料,分别是一个垂直和四个倾斜的角度,因此可以较为全面地对地形地貌的信息进行采集,而且采集的影像资料具有比较高的分辨率,除了影像信息的采集,倾斜摄影测量技术还包括相关的定位、融合、建模等流程。可以较为真实地反映测绘地区的地质特点,因此,在地籍测绘中得到了较为广泛的应用。相比于传统的航拍测绘,倾斜摄影测量技术可以实现更加灵活、准确的地籍测绘,在传统的航拍中多是采用固定翼飞机,或者是螺旋翼飞机,对拍摄的条件要求较为苛刻,同时拍摄的成本也比较高,由于在传统的航拍中飞机都要保持相对比较高的速度,因此一般适用于大面积的测绘,而在有限区域的测绘中则表现出了比较大的局限性,而倾斜摄影测量技术的出现在很大程度上解决了有限区域测绘难度的问题。
        2倾斜摄影测量技术在拆迁测绘中的应用
        2.1飞行设计阶段
        在飞行设计阶段首先要收集测区已有资料,确定坐标系统,然后根据测区情况制定飞行技术方案。方案主要包括确定无人机倾斜摄影平台、飞行区域、飞行航高、地面分辨率、航线间距、航向重叠和旁向重叠度、航带架次数、影像拍摄间隔等问题,同时需要向空管部门申请飞行空域。拆迁测量精度要求较高,需要较高的地面分辨率,因此选择高精度的倾斜相机尤为重要,同时要保证较高的航向重叠度和旁向重叠度。在确定飞行区域时,由于村庄可能存在超出用地红线建设房屋的行为,需仔细辨明测区卫片上的房屋坐落情况,向城市更新主管部门和村集体确定范围。
        2.2相控布设与飞行作业
        飞行方案设计完成后即可开始外业作业,但在作业前要做好相控布设的准备工作,即必须对飞行区域进行勘测,将勘测点依照设计方案进行安置,随后确认飞行场地,且这里值得注意的是,飞行场地的确认需要考虑到无人机的种类,如果采用的无人机属于固定翼无人机,则场地应当开阔,否则无人机起飞与降落会比较困难。正式作业过程中要尽可能避免遮挡物等,保障拍摄能见度足够高。此外,飞行过程中要重视环境因素的影响,若无人机飞行时如果遇到了风力较大的情况,则飞行轨迹容易紊乱,拍摄结果也自然无法保障质量,因此飞行作业应当在风力较小的条件下进行,且完成后有必要对飞行和影像质量进行检测,如果发现模糊、漏片问题需要重新测绘。
        2.3GPS
        GPS导航技术是GPS中的一项关键技术,是基于卫星信号可以达到的搜索水平,来实现整体服务水平的提高。GPS导航技术的覆盖面非常广,甚至可以覆盖全球,同时,也有着操作简单方便、传输速度较快的优势。地籍测绘中,GPS导航技术也有着突出表现。

首先,GPS导航技术与数字地图技术、实时动态控制技术结合起来,输入相应数据库,便可以方便工作人员随时随地对采集的图片进行编辑;其次,GPS导航技术与全站仪、掌上电脑、实时动态技术结合起来,可以实现集成实时动态图片的采集、定位和排序。除此之外,GPS导航技术还能在多个地理位置进行准确、全面的测量。GPS导航技术可以看作是地籍测绘中现代测绘技术的具体应用,其实现了广泛的信息采集、全面的技术集成、精度的提高。
        2.4内业测量
        内业测量过程中,工作人员首先需要根据3D模型去获取相关信息,如拆迁目标的所有层、拆迁目标各层情况等,随后结合3D模型的等比例缩放尺度进行多层水平面求交计算,可知拆迁目标每一层的横切面,由此可得拆迁目标轮廓线。在倾斜摄影测量技术应用中,拆迁目标各部位的轮廓线采集方法需要根据实际情况来进行调整,即针对建筑顶部有女儿墙、屋檐、飘板等构件的情况,需要以主墙体为基础来采集顶层轮廓线;针对建筑地物分隔线,如果其存在棚房和砖房相连的情况,就要依照两者接边线来分隔地物。此外,为了得到拆迁目标的地物结构、材质的轮廓线,在内业测量当中还要根据它们的长、宽、高及类别属性来进行判断,结合3D模型比例进行扩展计算即可。
        2.5外业调查
        虽然在无人机倾斜测绘中提到,工作人员要尽可能避免遮挡物,但实际工作中遮挡物的影响是难以避免的,因此三维建模不可能完全与实际情况相符,这时就要通过外业调查来进行修复。常见的遮挡物影响表现为:①在多层建筑基础上,如果拆迁目标位于建筑群内,相互之间的间距很小,则容易出现首层门廊被遮挡的情况;②如果拆迁目标周边存在如树林等遮挡物,可能导致模型地物缺失。针对此类情况,在内业测量时要及时标出,后在外业调查中依照内业测量标出结果,进行实地调查,由此修复模型,确保模型完整。此外,如果在外业调查时发现不规范现象,如拆迁建筑结构不规则、凹凸明显、折角与弧线异常时,必须采用入户调查来进行补漏。
        2.6成果输出和质量检查
        绘制好房屋形状并进行属性、尺寸等标注后生成房屋分层图,根据房屋分层图计算建筑物和附属物的最小单元明细表,最后生成测绘成果报告。测绘成果需要经过测绘作业部门多级检查,最后由项目委托方组织验收。检查包括作业组自检和互检、过程检查及最终检查。检查方式为全数详查,验收方式为抽查复核。检查的内容包括房屋及其附属物的形状、尺寸、材质等是否准确,图元面积计算是否符合的要求。
        2.7倾斜影像获取和预处理工作
        为了保证测绘工作的高效性,以及所获取的影像具有较高的清晰度,因此需要根据测绘区域的大小,以及测绘的具体要求来选取无人机和影像系统。一旦确定好了测绘设备,以及飞行的路线就不要轻易地进行更改。倾斜摄影测量技术的优势在于可以多角度的获取测绘对象的影像资料,因此在实际的测绘中要充分的发挥这一优势,在获得了足够多的影像资料后,测绘人员需要对这些影像资料进行预处理,选择拍摄区域内的倾斜影像并将之反投影,并建立虚拟影像,可以有效地避免因为垂直物体的重影造成的拍摄误差。
        结语
        拆迁测绘中对倾斜摄影测量技术进行有效应用,可以提高拆迁测绘的质量。倾斜摄影测量技术还可以减少拆迁测绘工作的难度,确保地籍测绘的真实性与准确性,减少与实际情况的差异。在未来发展过程中,应对倾斜摄影测量技术进行进一步的改进与完善,从而促进拆迁测绘质量的提高及倾斜摄影测量技术的推广应用。
        参考文献
        [1]谭金石,黄正忠.基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模及精度评估[J].现代测绘,2015(5):21-24.
        [2]周杰.基于倾斜摄影测量技术构建实景三维模型的方法研究[J].价值工程,2016(25):35.
        [3]徐健淋.浅谈倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用[J].科技资讯,2019(19):25.
       
       
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