亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        SLAM技術(shù)在農(nóng)村房地一體測量中的應(yīng)用與研究

        2021-05-11 08:15:18高紅李運健陳悅統(tǒng)
        城市勘測 2021年2期
        關(guān)鍵詞:測量作業(yè)

        高紅,李運健,陳悅統(tǒng)

        (廣西壯族自治區(qū)自然資源產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心,廣西 南寧 530023)

        1 引 言

        根據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》《中共中央國務(wù)院關(guān)于堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展做好“三農(nóng)”工作的若干意見》《國土資源部關(guān)于進(jìn)一步加快宅基地和集體建設(shè)用地確權(quán)登記發(fā)證有關(guān)問題的通知》《自然資源確權(quán)登記局關(guān)于進(jìn)一步做好農(nóng)村不動產(chǎn)確權(quán)登記工作的通知》等一系列要求,在2020年底前基本完成農(nóng)村宅基地使用權(quán)和房屋所有權(quán)統(tǒng)一確權(quán)登記的任務(wù),考慮到本次任務(wù)范圍廣、時間緊的特征,外業(yè)作業(yè)手段是大家比較關(guān)注的問題[1,2]。目前最常用的兩種外業(yè)測量方法為圖解法(攝影測量方法)和解析法(全野外測量法)。圖解法可大大減少外業(yè)工作,但成圖精度低,且仍需部分外業(yè)工作;解析法作業(yè)精度高,結(jié)果準(zhǔn)確,但工作煩瑣,工期緊張,因此以上兩種方法均存在各自的優(yōu)缺點[3]。本文選用新型的測量技術(shù)即移動式即時定位與地圖構(gòu)建(以下簡稱SLAM)技術(shù),SLAM可在滿足房地一體項目精度要求的前提下,大大減少了外業(yè)人員投入,且在內(nèi)業(yè)處理過程中相對無人機(jī)傾斜測量減少了很多繁雜的過程,很高程度上提高了作業(yè)效率。

        2 SLAM技術(shù)

        SLAM技術(shù)是一種掃描儀在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據(jù)位置估計和地圖進(jìn)行自身定位,同時在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖,實現(xiàn)掃描儀的自主定位和導(dǎo)航。按照一般的理解,激光掃描儀如果安裝在移動測量系統(tǒng)中,一定要有一個高精度的定位系統(tǒng)(POS系統(tǒng))與之匹配,這樣,激光掃描儀得到的激光點才能得到對應(yīng)的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù),進(jìn)而合成三維的激光點云。為了能解算出激光點云數(shù)據(jù)的高動態(tài)非線性位姿,通過研究激光點云的處理算法,可從這些雜亂無章的點云中找到線索,求取其中隱含的更穩(wěn)定的高階特征點和特征向量,并連續(xù)跟蹤這些特征點和特征向量,進(jìn)而高精度地動態(tài)反向解算掃描儀的位置和姿態(tài)。這種高精度的動態(tài)反向解算位置和姿態(tài)的方法顛覆了傳統(tǒng)的測繪方法,為測繪技術(shù)開拓了一種新的思路方法[4]。

        2.1 技術(shù)原理

        掃描儀在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據(jù)位置估計和地圖進(jìn)行自身定位,同時在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖,實現(xiàn)掃描儀的自主定位和導(dǎo)航。其獨特的手持技術(shù)功能多樣,適用于所有環(huán)境-特別是室內(nèi),地下或難以訪問的空間,無須GPS即可提供精確的3D繪圖[5,6]。其工作原理如圖1所示。

        圖1 工作原理

        2.2 技術(shù)特點

        由于SLAM技術(shù)本身無須GNSS信號(獲取控制點絕對位置數(shù)據(jù)時需借助GPS設(shè)備),對工作環(huán)境又有極強(qiáng)的適應(yīng)性,基于SLAM技術(shù)的移動測量系統(tǒng)在多個測繪領(lǐng)域發(fā)揮作用[7,8],具體表現(xiàn)為:

        (1)外業(yè)數(shù)據(jù)采集速度極快,可快速獲得所需點云數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)精度高。

        (2)內(nèi)業(yè)點云預(yù)處理時間短,自動化程度高,基本不需要人工干預(yù),短時間便能獲得配準(zhǔn)好的點云數(shù)據(jù)。

        (3)操作簡單方便,無須換站,連續(xù)采集,具有連貫性,可實現(xiàn)室內(nèi)外一體化掃描作業(yè)。

        (4)SLAM技術(shù)的測繪移動測量掃描儀在任意環(huán)境中長時間工作故障率低,對于精度要求較高的重點區(qū)域,可與固定測站式三維激光系統(tǒng)配合使用,既能保證精度,又能保證效率。

        3 實驗分析

        本文選用廣州市南沙區(qū)某一村,對SLAM技術(shù)與傳統(tǒng)測量進(jìn)行了比對,整個實驗使用SLAM設(shè)備測量了1個測段,約 20 min,掃描房屋25戶;使用傳統(tǒng)丈量方法采用同樣的房屋,2人一組進(jìn)行入戶丈量,10 min測量1戶。

        3.1 作業(yè)流程

        房地一體工作是全面查清宅基地和集體建設(shè)用地上房屋等建筑物、構(gòu)筑物情況,并利用信息化技術(shù)形成房地一體的不動產(chǎn)地籍信息。其作業(yè)主要流程有:不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查、不動產(chǎn)測量、與不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)銜接、調(diào)查結(jié)果公示、不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)庫建設(shè)、確權(quán)分析與發(fā)證、資料整理及檔案整理,具體將SLAM用于房地一體項目中的流程如圖2所示。

        3.2 數(shù)據(jù)采集

        外業(yè)數(shù)據(jù)采集部分需要使用的儀器設(shè)備有:GPS、像控點反光標(biāo)志貼、SLAM設(shè)備,由于SLAM設(shè)備沒有絕對定位系統(tǒng),因此需要獲得成果的絕對位置坐標(biāo)時,需要使用GPS和反光標(biāo)志貼來獲取控制數(shù)據(jù)后對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)糾正。數(shù)據(jù)采集的主要技術(shù)重點及流程如下:

        圖2 SLAM作業(yè)流程圖

        (1)兩人使用RTK及反光標(biāo)識貼進(jìn)行像控點布設(shè),一般一個測段可布設(shè)3~4個像控點,像控點布設(shè)均勻且應(yīng)分布在明顯特征地物點上,SLAM測量人員必須采集像控點;

        (2)像控點布設(shè)完畢后開始掃描,掃描路線需提前布設(shè),盡可能布設(shè)成為多個閉合環(huán)組成的測段,且整個測段時間控制在 25 min以內(nèi)。使用多個閉合環(huán)的目的是為了使得點云計算時匹配多,解算精度高,25 min為一個測段主要是考慮觀測手的疲勞度和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)分析的速率。

        3.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

        (1)數(shù)據(jù)解算階段

        通過數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件GeoSLAM Hub將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)行解算,本次解算時間約為 30 min,一般來說解算時間約為掃描時間的1倍~3倍。在數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件GeoSLAMHub中查看點云數(shù)據(jù)以RGB真色彩顯示的整體3D及2D效果如圖3所示,可以更加直觀地比對最終成功的準(zhǔn)確性,不同材質(zhì)顯示的顏色不同。

        (2)點云坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

        由于點云數(shù)據(jù)無GPS記錄,因此點云預(yù)處理后的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換坐標(biāo)有兩種方式:一是整體村莊的多測段數(shù)據(jù)進(jìn)行點云拼接后直接利用相控點進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,二是單測段數(shù)據(jù)不拼接利用相控點進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。本文共測量了一個測段,因此使用的是第二種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。首先在點云數(shù)據(jù)中找到像控點標(biāo)志,并在點云數(shù)據(jù)中突出顯示如圖4所示。

        圖3 數(shù)據(jù)預(yù)處理效果圖

        圖4 像控點分布圖

        從圖4可以看出,像控點的選取遵循了布設(shè)均勻,且在小范圍內(nèi)閉合時也可采集到像控點,根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的要求,使用RTK坐標(biāo)數(shù)據(jù)和像控點點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行參數(shù)計算,將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過外業(yè)檢核,其精度檢核結(jié)果如表1所示。

        坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度檢核結(jié)果 表1

        從表1可以看出,隨機(jī)選取20個房屋角點,通過激光點云得到的界址點數(shù)據(jù),經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后,與實測界址點間的最大誤差為 0.101 m,最小為 0.013 m,中誤差為 ±0.042 m,本項目規(guī)定的界址點采用三級限差(部分解析法),限差值為 ±0.20 m,由此可看出,采用激光點云得到的界址點成果中誤差均未超限,測量結(jié)果符合本次房地一體界址點 0.2 m的精度要求。

        (3)點云后處理階段

        對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后滿足精度要求的點云數(shù)據(jù)(格式為RCS),通過第三方軟件(Realworks或者其他類似軟件)打開,進(jìn)行數(shù)據(jù)抽稀疏簡化,裁剪多余部分,輸出RCP工程文件,此格式是為了方便制圖人員通過熟練的制圖軟件CAD或CASS等進(jìn)行制圖而需要處理的過程步驟,其處理前后的數(shù)據(jù)對比如圖5所示。

        圖5 抽稀前后對比圖

        (4)編制成圖

        使用Autodesk CAD搭配CASS軟件載入點云數(shù)據(jù),進(jìn)行繪圖處理,采集同一房屋時,針對不相同的層數(shù)需按實際情況裁切不同的平面數(shù)據(jù),具體制圖過程如圖6所示。

        圖6 點云成圖

        3.4 結(jié)果分析

        將傳統(tǒng)野外測量方法和手持三維激光掃描儀測量方法進(jìn)行外業(yè)效率和成果精度兩方面的比較。使用兩種測量方法對25戶房屋測量的工作效率比對如表2所示。

        工作效率比對表 表2

        從表2可見,傳統(tǒng)野外測量的方式中,2人一組每天的工作效率為25戶左右,而本文的三維激光掃描儀測量方法,可將外業(yè)測量工作提升約24倍,但從內(nèi)業(yè)處理情況來看,完成相同工作時的內(nèi)業(yè)處理基本一致。若以1天掃描儀外業(yè)完成300戶的外業(yè)測量情況來算,其內(nèi)業(yè)處理需要1天,即2人一組2天完成300戶的內(nèi)外也工作,而傳統(tǒng)的野外測量方法300戶外業(yè)需要約11天,按每天內(nèi)業(yè)當(dāng)天完成計算,2人一組11天完成300戶內(nèi)外頁工作。因此本文方法在整體上可提升5-6倍的工作效率,工作效率明顯提升。

        由于考慮到本項目區(qū)的作業(yè)方法,該實驗的驗證主要采取各房屋底層的邊長數(shù)據(jù)比對值來評價測量的準(zhǔn)確性,其精度比對表如表3所示。

        精度比對表 表3

        由表3可知,隨機(jī)選取31條邊進(jìn)行激光點云數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)比對,其單邊較差最大為 0.09 m,最小為 0 m,從表中限差超限列可知,各邊均為超限,邊長限差采用三級計算公式(部分解析法),公式為:±(0.056+0.004D)。

        4 結(jié) 語

        本文提出的基于SLAM技術(shù)在農(nóng)村“房地一體”測量中應(yīng)用房地,這種作業(yè)方式相比傳統(tǒng)的野外測量不僅節(jié)約了時間,同時提高了作業(yè)效率、減少了人力、物力的投入,更為重要的是,成果精度也很大程度上得到了保障。目前,三維激光掃描儀很多種選擇,而針對這種小范圍、密集度較高的房地一體化測量,手持式掃描儀作業(yè)方式靈活,僅用一人就可以完成外業(yè)掃描工作,作業(yè)時間可控,前期也可以進(jìn)行掃描作業(yè)的整體規(guī)劃。本文的技術(shù)手段可廣泛地應(yīng)用到1∶500高精度測量成果的項目中,這樣,使用SLAM技術(shù)來完成房地一體化測量便具備了充分的可行性。

        猜你喜歡
        測量作業(yè)
        讓人羨慕嫉妒恨的“作業(yè)人”
        作業(yè)聯(lián)盟
        快來寫作業(yè)
        把握四個“三” 測量變簡單
        滑動摩擦力的測量和計算
        滑動摩擦力的測量與計算
        測量的樂趣
        作業(yè)
        故事大王(2016年7期)2016-09-22 17:30:08
        測量
        我想要自由
        日本手机在线| 国产精品欧美久久久久久日本一道| 久久综合狠狠色综合伊人| 国产激情电影综合在线看| 久久久亚洲精品一区二区| 99久久婷婷国产一区| 99久久精品午夜一区二区| 全免费a级毛片免费看视频| 性欧美牲交xxxxx视频欧美| 欧美精品久久久久久久久| 日本二区三区视频免费观看| 人妻少妇满足中文字幕| 欧洲熟妇色 欧美| 国产精品亚洲专区无码web| 免费人成网站在线播放| 九九九免费观看视频| 亚洲乱亚洲乱少妇无码99p| 九九在线精品视频xxx| 国产av剧情精品麻豆| 亚洲av无码成人精品区狼人影院 | 熟妇与小伙子matur老熟妇e| 国产在线白浆一区二区三区在线| 日本一区二区国产精品| 色天使综合婷婷国产日韩av | 日韩中文字幕网站| 一本色道久久亚洲av红楼| 大胸少妇午夜三级| 精品国产福利在线观看网址2022| 日韩精品有码中文字幕| 无码熟妇人妻av在线网站| 99久久久无码国产精品试看| 国产av无码专区亚洲aⅴ| 久久本道久久综合伊人| 亚洲人成网站色www| 97人妻视频妓女网| 日韩一区二区中文天堂| 午夜时刻免费入口| 日韩视频第二页| 日本激情一区二区三区| 秋霞在线视频| 成人无码视频|