倾斜摄影测量技术在农村地籍调查中的应用

发表时间:2021/5/17   来源:《科学与技术》2021年4期   作者: 1马兆昌 2 贾积峰
[导读] 为落实乡村振兴战略,推进农村社会发展
     
        1马兆昌 2 贾积峰
        新乡市中兴测绘有限公司 河南省新乡市 453000
        摘要:为落实乡村振兴战略,推进农村社会发展,近年来宅基地和集体建设用地使用权确权登记发证工作的受关注程度不断提升,农村宅基地确权登记属于该工作的基础,具备施测范围小、用地特点单一、分布范围广、地域分散、房屋密集、基础数据少等特点。为提升农村地籍调查的效率和质量,无人机倾斜摄影测量技术在其中的合理应用必须得到重视。
        关键词:无人机航测技术;低空摄像;地籍调查
引言
        农村土地承包经营权确权登记颁证是21世纪进一步稳定和完善农村土地承包关系,加快农村土地制度变革,构建中国特色社会主义农村市场经济,促进党在农村基本政策落实的重要举措。如何做好测量工作以获得可靠准确的工作底图,是农村土地确权工作研究的重要内容之一。航空摄影测量技术是目前应用较多的一种高质量、高效率的测绘新技术。基于此,本文主要探讨航空摄像测量技术在农村土地确权项目中应用的优势,确保土地确权工作顺利开展。
1倾斜摄影测量技术系统组成
        倾斜摄影测量是集POS系统和数据采集系统为一体的测量技术,包含地面控制部分和空中飞行部分。其中,POS是一款用于姿态测量的系统,由惯性测量(IMU)和GPS差分技术两个单元构成,用来感知飞行器瞬时时刻的速度与姿态,为相片提供高精度的外方位元素解值。数据采集系统则通过CCD航射仪记录光线的变化形成数字图像,有效限制气象及地形对获取高分辨率影像的影响。其不需要胶片,免扫描,减少了信息存储成本。由于CCD采用感光的影像采集方式,与人眼生理功能相近,因此,其更易于辨识。
2倾斜摄影测量技术优点
        低空无人机航测作为卫星遥感和普通航空摄影的重要补充,具有如下优点:①无人机可以超低空飞行,可在云下飞行航摄,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺点;②由于低空接近目标,因此能以低代价得到更高分辨率的影像;③能实现适应地形和地物的导航与摄像控制,从而得到多角度、多建筑面的地面景物影像;④使用成本低,无人机体形小,耗费低,对操作员的培养周期相对较短。系统的保养和维修简便,同时不用租赁起飞和停放场地,无需机场起降,因而灵活机动、适应性强;⑤回避了飞行员人身安全的风险;⑥相对于野外实测而言,无人机航测方法具有周期短、效率高、成本低等特点。
3倾斜摄影测量技术在农村地籍调查中的应用
        3.1航飞实施前准备
        根据农村土地确权待测范围的地形、地貌等因素,对航线进行合理设计,明确航摄内容,确定基准面高度,划分航摄分区,同时还需要完成飞行速度、飞行高度、航向重叠度等特征参数的设置,并做好外业测量土地范围周边及中间像控点的布设。另外,在进行无人机航测前,还需要根据法律法规和当地行政管理要求,到当地派出所或有关部门完成空域飞行申请及报备。
        3.2航线数据获取
        根据大规模地形图的需要,通过遥感技术控制的无人机检索数据分为以下几个步骤:②地区。

具有航空公司射程的无人机可以通过组合模型数据、航空摄影高度等方式最大限度地扩大射程,以确保航空摄影面积的边界与摄影师的轮廓相匹配,确保射程符合具体测量要求,地形长度不小于1/6;*测量期的规划应根据无人机测量领域的实际情况,通过在中午之前为荒漠化、Gobi、grasstrebe等选择2小时来确保测量不准确[1];*地面测量员必须根据测量重叠的要求调整飞行高度、飞行速度、摄影曝光等,以尽量减少地面发射对航空公司的影响,确保主按钮不会掉到水里。借助摄像机传感器、使用无人机测量的POS系统,POS系统可以将航空公司、记录等数据存储在存储卡上,使地面人员能够通过在摄像机探测范围、三相摄像机和五相摄像机倾角中捕捉动态地形图像来完成航空公司目标区域的数据采集,从而控制无人机飞行状态。
        3.3三维重建与真正射生成
        基于数据预处理基础,可采用SIFT算法匹配影像的特征点,并采用随机采样一致性方法进行粗差检测,这一过程可结合相对定向模型和5点法,如三度重叠点存在于双模型之间,粗差点剔除需采用前方交会计算方式,以此对连接点足够的影像不断选择,相对定向即可依次完成,定向的旋转矩阵和线元素可顺利计算,为判断单位阵作为定向的正确性,需利用旋转矩阵相乘和线元素向量共面,自由网可进而完成构建。可采用光束法联合空三测量,可得到畸变消除后的影像和优化后的高精度外方位元素,后续的纹理提取和三维模型创建可获得依据。为创建立体像,需开展多视、多基元密集影像匹配,辅以基于区块的多视匹配方法,空间平面可在划分规则格网后作为基础,综合利用物方面元、像方特征点、多视影像上的特征信息和成像信息,为密集匹配多视影像,可由此采用影像不固定的匹配策略,多视影像同名点坐标的快速计算可依托并行算法完成,高密度三维点云数据获取可随之实现。坐标转换模型建立需经过像控点,以此开展地理注册和坐标转换,即可在当地坐标系下转换三维点云并实现DSM的生成,随之开展真正射纠正和纹理映射,真正射影像和全要素三维模型即可顺利获得。
        3.4 DEM数据生产
        DEM数据压缩和精度与数据的准确性和清晰度密切相关。DEM数据压缩的高精度大大提高了地形坡度、坡度和等高线的设计精度。这使透视图、立体图和模型视图能够满足影响分析,从而提高不同领域生产工作的效率和质量。等高线生产、横断面取样、规格网取样等是测量坡度的主要方法,通常用于正向影像的产生,因为沿横断面取样功能非常有效。DEM数据生成完成后,用线性插值和最小二乘法自动预处理无人机内部系统,为随后的数据分析奠定良好的基础。还为更新不正确的房屋数据、地面数据等提供了基础,以便实现图像数字化和智能改进。
        3.5影像数据处理
        外业获得影像底图后,进行空三加密测量,获得对应数据后利用立体测图软件,收集航测地物的特征点和线,并生成数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)和数字正射影像图(DigitalOrthophotoMap,DOM),最终经内业软件形成数字线划地图(DLG)。经与野外实测的DLG图形进行精度验证评定后,即可作为土地确权地籍测量的工作底图,便于后期工作的顺利开展。
结束语
        综上所述,利用倾斜摄影测量技术,在数据获取、数据处理以及数据分析方面具有较高精度、分辨率,因此被广泛应用于国家地形地貌数据的获取与整合中。运用数字化、智能化技术改进、优化技术不足之处,并建立起三维模型,可进一步发挥技术应用意义,促进我国测绘工程可持续发展。
参考文献
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[2]徐丹丹.低空数码航空摄影测量在土地整理中的应用实践探究[J].智能城市,2019,5(21):54-55.
[3]左美蓉,张教权.第三次全国土地调查中倾斜型摄影测量技术的应用研究[J].东西南北,2019(17):244.
[4]吴满红.数字摄影测量在土地整理测量中的应用[J].建材与装饰,2019(26):242-243.
[5]周静,冉雪云.无人机倾斜摄影系统下的3D全地籍模型的建立[J].工程建设与设计,2019(14):259-260+278.
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