无人机倾斜摄影测量技术在地籍调查中的应用

发表时间:2020/12/29   来源:《城镇建设》2020年29期   作者:孙玉兵
[导读] 当前普遍使用的无人机倾斜摄影技术中,外业布设像控点是其中的关键性工作环节之一
        孙玉兵
        黑龙江文图测绘地理信息有限责任公司  黑龙江省哈尔滨市    150060
        摘要:当前普遍使用的无人机倾斜摄影技术中,外业布设像控点是其中的关键性工作环节之一,在实际的工作过程中,因为外业测量和布设标志的工作量都相对比较大,如果出现了布设像控点不合理、不规范的问题,就会使得整体的工作量大大增加,也在实际的测绘中需要进行补测,还会对于模型的整体精度产生不良影响。因此,做好精准布设工作显得十分重要。另外无论是在实际的像控点布设中,还是在内业的刺点中都有着很高的工作方面的要求,相对而言的工作难度都是比较大的。针对于当前的像控点布设中出现的一系列的问题,一部分技术人员提出了免像控点布设的无人机倾斜摄影使用,其充分利用了无人机的航测系统,内部使用的100Hz实时动态差分RTK技术和高精度惯性导航IMU系统,依托GNSSRTK技术,测绘工作中的无人机就成为了动态的GNSS流动站,这种技术的应用大大降低了像控点布设的工作量,也提升了工作的精准度,在信息反馈方面也更加便捷。
        关键词:无人机;倾斜摄影;测量技术;地籍调查;应用
        当前在许多地区农村地籍调查工作正在如火如荼的进行,外业测量工作就是其中关键性的组成部分之一,这就给相关工作人员带来了极大的工作量,如果仅仅利用传统的方法进行测绘工作,不仅仅需要较长的野外工作时间,还受到了较大程度的外界环境的影响作用,面临着复杂的测绘的程序,也需要较大的工作量。因此对于测绘技术的提升工作就显得尤其重要,尽量采取高效的作业的方式进行相应的测绘工作,利用更为先进的技术手段和作业的方法来减少外业测绘的实际工作质量和工作的效果。在今年来快速发展的技术上,无人机低空摄影测量技术是一种十分有效的工作技术,在农村地籍测绘中应用无人机低空摄影测量技术可以大大降低工作的数量,也可以保证高精度的测绘工作,与传统的调查方式相比,工作效率大大提升。
        1无像控无人机倾斜摄影测量技术流程
        因为无人机低空摄影测量技术使用所建立起的三维模型的相对精度与相机拍摄的POS精度与影像是有一定的重叠度的,因此,这也成为了无人机低空摄影测量技术应用在农村地籍测绘工作中的基础,三维模型在弄吨地籍测绘中有着很好的应用,从技术方面进行分析工作,没有像控点的情况之下利用无人机低空摄影测量技术进行了三维建模的工作,然后在模型之下进行矢量化的分析和处理,然后就可以将内外业测量过程中的10个地物特征点进行矢量化的分析工作,形成坐标方面的转化和分析工作,本文为了此技术在农村地籍测量中的应用进行了实验分析,在保证无人机低空摄影测量技术精度的基础上,提升了农村地籍测量工作的效率。
        1.1影像数据获取及处理
        进行优质的航线规划工作是获取影像数据资料的基础,应该根据测绘区的实际情况进行航线的主要规划工作,主要是对于飞行参数和重叠高度进行相应的控制工作,保证无人机在预定的航线上进行飞行工作可以获得想要的影像数据的资料。将获得影像数据导入到Smart3D中,设置好了坐标参数之后就可以进行后续的图像处理等一系列的工作,这其中有问题的照片可以直接进行筛选工作,还可以进行下一步的行空三处理,最终形成了三维模型、三维点云等基础的数据。
        1.2EPS三维测图
        EPS三维测图软件是直接使用在无人机低空摄影测量技术上,针对于倾斜摄影生成专门的模型,并且及时进行导入和处理工作的,在对于围墙、房屋等边角地带的处理方面都有着很高的精度,可以在实际的工作中先将三维模型DOM加载到EPS中,然后进行三维数据的转换工作,尤其是可以在三维模型上进行矢量化的转变工作,这也是非常重要和便捷的工作特点。在三维模型上进行五点房法和划线法进行房屋的绘制工作,也便于后期将房屋的信息直接导入到相关的属性中,从而对于房屋结构、楼层数目、高度等进行都进行高速的处理工作。以DOM为参考的类型,在正投影平面的基础上直接进行房檐修正等工作,便利程度非常高。


        1.3地籍图的坐标转换及纠正
        与其他的传统模型相比,无像控的三维模型具有着较高的精度,由于无人机低空摄影测量技术使用的无人机设备上的GPS精度有限,就导致了在后续的地籍图的坐标上出现了偏移,而且某些无人机系统自带的数据就是WGS84坐标系统,而地籍成果数据坐标系统为2000坐标系统,在不同的坐标系统的转换中,也容易出现一些问题,需要及时进行纠正和处理的工作。这就需要在实际的工作过程中做好外业采集的高精度和均匀的界址点的控制工作,保证在实际的工作过程中利用精准的界址点信息进行低级坐标系统的纠正和转换的工作,完成地籍图的测绘工作,提升工作的实际效果,保证工作的有效性。由于在测量区域内的重叠像片的区域是比较低的,相机自身的设备精度不足也会导致一系列的问题出现,导致少量的变形现象出现。橡皮页变换的方法常用于对矢量数据进行小型的几何校正,其主要的工作原理就是在于对于不同同层之间的相互矫正和分析工作,利用精度方面的对比与分析工作,使得局部工作范围上进行了控制,然后进行相应的分析。在对于地籍图进行校正的过程中,一般也采取了这种方法进行。因为本文的图层目标是外业采集中的一些精度比较高的界址点,还需要将其连接到目标图层上进行纠正已达到了整体数据校正的目的。
        2实例验证
        实验过程中选择以某个县的自然村作为实验区域,进行无人机低空摄影测量技术的应用,采取了无像控无人机低空摄影测量技术方法进行地籍测绘工作。
        2.1试验区概况
        此次试验区位于广东省珠江流域的平原地带,地势十分平坦,居民住宅相对而言是比较集中的。试验区东西跨度为0.2km,南北跨度约为0.3km,面积约为0.06km2。
        2.2航空摄影情况
        无人机低空摄影测量技术使用的无人机为大疆精灵4,此次的测绘工作中采用了单镜头飞行高度为80m,飞行的架次为5个。此次的飞行过程中采用了井字飞行的基本方式,总共进行了1260次拍摄,精度大小为5472像素×3648像素。
        2.3三维建模及EPS立体测图影像处理
        采用Smart3D进行建模为基本的处理方式,从数据资源的导入、空三加密、三维重建等一系列的工作过程中,进行了正射影像图的分析工作,也在三维模型软件上进行了数据的转换工作,最终形成了*.dsm模型数据。在三维模型上就可以直接进行地籍图的测量和采集工作,尤其是在对于房屋等参数进行校正中,五点房或者线划法的使用大大提升了工作的精度和实际的工作效率,也在一定程度上帮助了测绘工作精度的提升。外业工作人员该可以进行及时的检查和分析工作,完成地籍图的EPS立体测图工作。
        2.4地籍图精度
        在本次的实验过程中以无人机低空摄影测量技术为主要的技术支持,EPS生成的地籍图为WGS84坐标系统,外业采集的工作中利用了15个高精度的界址点和房角点进行处理,通过最终的坐标转换过程,保证了地籍测绘工作的有效性。
        为了进一步检验无像控无人机倾斜摄影测量技术的实际精度,就需要在试验区内选择了7个房角点进行了精度评定和验证的共工作,在上述的实验结果方面进行分析,采用了同样位置的界址点坐标进行验证,反复验证和校正之后的平面整体精度可以达到了0.089m,满足了地籍测绘工作的相关的要求,二级精度已经满足。在实际的工作中,这个精度相对较低的原因主要是在于无人机低空摄影测量技术的相机硬件设备质量不高。
        结论
        综上所述,无像控无人机倾斜摄影测量技术在硬件设备和实际的工作量方面都进行了相应的控制工作,减少了内外业实际的工作量,也便于在农村地籍测绘中保证实际的工作有效性,对于农村地区的房地测绘工作有着积极的意义。
        参考文献:
        [1]马银.基于倾斜摄影的大比例尺地籍测量及精度验证[J].测绘工程,2019(1):55-56.
        [2]周海平.车载激光扫描技术在三维地籍测量项目中的精度分析[J].地理空间信息,2018(10):35-37.
        [3]于志路.倾斜摄影在大比例尺地籍测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2018(5):42-43.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: