无人机航测系统在地籍测绘方面的应用研究

发表时间:2021/1/25   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:李明
[导读] 摘要:随着时代的进步,旅游业的发展越来越好,对地图的需求也越来越大。
        内蒙古测绘局航空遥感测绘院
        摘要:随着时代的进步,旅游业的发展越来越好,对地图的需求也越来越大。此外,在一些特殊情况下,需要事先了解某一地区的详细地形,这就导致了对测绘地籍的要求越来越高,但是就目前的测绘要求而言,单靠卫星定位测绘容易出现偏差,与实际工作有很大差距,在这种情况下,无人驾驶测绘系统在地籍测绘中的作用更为重要。现代测绘技术和方法在地籍测绘中占有重要地位,航空遥感技术已经成为测绘行业的一种重要手段,无人机技术以其独特的优势成为航空测量技术发展的新亮点。
        关键词:无人机航测;地籍测绘;应用
        引言
        随着社会的快速发展,对地籍测量精度的要求也越来越高。为在安全的前提下进行更精确的地籍测量,目前只有无人机航测系统才能满足这一需求,且成本较低,对此,本文以“无人机航测系统应用与地籍调查的可行性分析”为研究课题,结合生产实例,对利用无人机航测系统进行地籍测绘的相关数据进行统计分析,评价利用无人机航测系统绘制地籍图的可行性,总结出一套内外结合的工作流程,为无人机航测系统应用于地面测绘提供可行性参考。
        一、无人驾驶飞机航测系统
        无人机航测系统就是利用无人机获取一些需要测绘的地点的地形图像,然后对这些图像进行处理,具备无线设备的无人机比一般的绘图人员工作效率更高。首先,对于地形图像,它具有最直观的效果,并且可以安全有效地在安全系数较高的危险区域进行航测,相对于现有的制图方法,无人机航测可以提供更为精确的影像资料。由于UAV航测系统体积小,对起飞条件要求较低,可测地形种类较多,测量精度较高,与其他测量方法相比所需经费较少,在地籍测量中具有重要意义[1]。
        二、无人机航测系统在地籍测绘中的实施策略
        1.无人机航测中的空中三角测量
        无人机航测中,所采用的测绘方法为空中三角法,测绘速度大大提高。无人机在空中拍摄待测地籍数据时,可自动计算所得图像。与手工计算相比,具有快速、准确的特点,但这样的空中三角测量仍需人工协助。
        2.做好必要准备
        无人机进行航测之前,首先要对测量范围进行普查,以确定最适合无人机起飞和着陆的位置。为了找到安全的航路,无人机在起飞前就能加速,必须保证无人机的起飞距离足够大,才能保证工作的顺利完成,当进行区域测量时,还应注意标记某些危险部位。
        3.测绘工作的影响因素
        对于无人机航测来说,影响测量结果的因素有很多,并且很容易出错,无人驾驶飞机如果不了解当地情况,很容易就会偏离其初始轨道,而无人机所携带的照相机的清晰度又决定了绘制结果,这些因素都将大大影响到测绘的质量[2]。
        三、无人驾驶飞机航测系统在地籍测绘中的应用
        1.获取地籍制图中的数据
        对于地籍测绘来说,利用无人机航测系统进行数据采集具有很大的优势,而目前使用无人机航测技术进行地籍测绘,由于其速度快、效率高、精度高等优点,在地籍测绘中起着非常重要的作用。

地籍测绘数据采集中,有些地区由于人们难以到达而存在一定的危险性,有些地方要测绘的面积太大,个人短期内难以完成,但对于无人机来说,由于它的飞行能力是一般人所不具备的,它能够飞过群山和瀑布周围的地形,因此它的速度很快,可以在很短的时间内快速收集到大量的数据。此外,无人机还配备了特殊的摄像设备,这样采集到的数据就更加精确。
        2.绘图图像的初步处理
        由于受风等因素的影响,采集的图像数据误差较大,此外,气候变化引起的摄影光线的变形,也会使成像效果发生变化,从而影响成像精度。所以要利用x射线探伤仪器对无人机航测数据进行初步处理,并与以往数据采集和处理方法进行比较。在UAV中采集地籍数据后,为减少误差,要将UAV中的摄像设备进行处理,使图像更清晰。同时,将查询中的部分信息进行关联,初步识别和修改一些主要问题。经处理后,无人机航测中拍摄的图像质量和精度都能够得到很大提高,可以大大提升高地籍测绘的工作效率。
        3.航测影像的误差修正
        在UAV航测中,当拍摄到清晰的图像后,UAV内部将会仔细地修改以上的内容。在航测中,无人驾驶飞机与地球卫星定位系统相连,通过对网络搜索区域的精确地图和自己拍摄的图像进行比对,找出误差点,并通过无线网络进行误差修正。
        四、无人机航测中的主要内容
        I.航测象控点设置
        采用单反相机对UAV航测系统进行成像,得到的图像尺寸较小。如果按照现行航测规范进行,后续的空中三角加密和野外图像控制工作将十分繁重,这些都给低空无人机航拍系统的定位精度和工作效率带来了挑战。此外,为了控制整个区域网的测量精度,图像控制点应设在测量区的头尾以及导引带垂直方向的前后端。在设置图像控制点时,要保证图像周围有三度重叠,对测区中比较突出的区域等复杂区域,应设置适当的图像控制点,以保证测区网格构造精度[3]。
        2.图根控制测量法
        制图控制是指对航空摄影测量辅助测量和地籍界址点测量的基础性控制。针对事先获得的GPS控制点级别不同,采用RTK技术进行加密。前缀一般为区号,后缀一般为自然序数,以区别顶点。测图点密度应根据界址测量和现场补充测量确定,避免因工作量过大或过少而造成浪费和不便。此外还要充分考虑建筑物密度、地形复杂程度、界址点分布等因素,合理安排测图基点。
        五、结束语
        无人驾驶飞机航测系统以其安全、可测地形种类多、成本低、制图清晰等优点,在现代地籍测绘中显得日益重要,其发展前景广阔,但是无人机航测系统却也存在着一些问题。举例来说,在恶劣的天气条件下,无人机无法获取需要测量的地区的数据,甚至无法航行,从而影响了地籍测量过程,而且由于采用了空中三角法,在一定程度上使无人机有机会在测量信息上会产生较小的误差,所以本文分析了无人驾驶飞机航测系统在地籍测绘工作中应注意的问题,并就其在地籍测绘中的广泛应用进行了讨论,以期在一定程度上改变现有地籍测绘的不足,使之成为一种更符合实际的测绘方法。
        参考文献:
        [1]吕山.无人机航测系统在地质测绘中的应用研究[J].世界有色金属,2018.
        [2]付克璐.现代测绘技术在地籍测绘中的应用分析[J].河南科技,2018.
        [3]万飞.无人机航测在工程测绘中的应用研究[J].工程建设与设计,2018,000(018):263-264.
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