李瑩
摘要:如今,我國城鎮(zhèn)化建設正在加快,土地使用狀況需要不斷更新,使得地籍測繪工作時間緊、任務重,為節(jié)省人力、物力,提高測繪效率及精度,無人機航測技術被廣泛運用起來,在靈活性上、成本上、精度上都有著一定優(yōu)勢,極大滿足了地籍測繪工作中實時測圖、登記等要求,推動著地籍測繪工作的進步和發(fā)展。
關鍵詞:地籍測繪;航測技術;無人機;城鎮(zhèn)化
引言:
當前,我國地籍測繪工作覆蓋區(qū)域不斷增多,在面臨諸多復雜地區(qū)、地貌狀況下,給測繪作業(yè)帶來一定難度。為提高測繪效率及精度,滿足低成本測繪作業(yè)需求,無人機航測,憑借成本低、精度高、受特殊地貌影響小等優(yōu)勢,被越來越多的應用到地籍測繪中來。本文將具體探究無人機航測技術的優(yōu)勢、具體操作運用方法。
1.無人機航測技術概述
1.1概念及優(yōu)勢
如今,無人機在我們現實生活中已經很常見,很多人用它拍攝視頻、圖片等,除了用它娛樂以外,在測繪方面應用也開始變得普遍。無人機,顧名思義,就是無人駕駛航空器,憑借自身的動力裝置與導航模塊,通過無線電裝置,自主控制飛行。利用其體積小、靈活及容易操作等特點,能夠對不同類型的地貌進行測繪,是當前比較新穎的一種測繪方式。無人機航測系統(tǒng)中包含了四個子系統(tǒng),分別是航拍攝像、地面站、飛行控制系統(tǒng)以及數據處理系統(tǒng)幾部分,通過這幾個系統(tǒng)共同作業(yè),能夠短時間內帶來精度更高的影像材料。無人機航測優(yōu)勢體現在:首先,無人機航測可以深入到地形復雜、有著諸多危險性的區(qū)域內進行拍攝,這就大大提高了作業(yè)安全性,而且人無法到達的區(qū)域,無人機卻能輕松進入,極大降低了測繪成本,擴大了測繪區(qū)域范圍。其次,無人機航測受野外動植物的影響較小,分辨率高,能夠實時傳輸數據,大大提高了測繪效率,幫助工作人員對地形作出精準評估。而且無人機有著非常強大的靈活性,也不需要高端的技術進行操作,可以隨時出發(fā),短時間內就能到達作業(yè)區(qū)域,快速獲取人們需要的數據信息,比起過去的衛(wèi)星遙感技術,使用成本更低,靈活性、可操作性更強。
1.2影響測繪結果的因素
雖然無人機航測有著靈活性強、成本低、精度高等優(yōu)勢,但是仍有一些不足,比如,惡劣環(huán)境下影響圖像清晰度,續(xù)航持久度不夠等問題,這就需要對技術不斷改進、優(yōu)化,提高攝影技巧,增加續(xù)航能力以及應對外界不良環(huán)境的能力等。影響測繪結果主要有兩個因素,一種是內在因素,比如,三角測量法,容易出現誤差;另一種是外在因素,比如,惡劣天氣下造成無人機無法降落、無法起飛、中途損壞等,這些都是不可控的。而且對測量區(qū)域缺乏事先的勘測與調查,對環(huán)境不了解,也會發(fā)生無人機偏離標準軌道的情況,影響測量作業(yè)的順利進行,一般來說,外在因素的影響遠大于內在因素,也是影響無人機航測作業(yè)最主要的因素。
2.地籍測繪中無人機航測技術具體應用
2.1獲取信息與處理信息
在準備航測之前,要先用其他技術手段對需要測繪的地區(qū)進行總體勘測,收集地形地貌信息、氣候信息等,以此評估是否能夠讓無人機進入,是否具備起飛、降落的條件,從而為正式的航測作業(yè)做足準備。同時,要在良好的天氣下航攝,以保證攝像頭的清晰。在完成航測后,要及時對成果進行評估,評估后,對拍攝的航片進行處理,此時需要用到無人機的數據處理系統(tǒng),處理后將影像成果生成,依據影像成果,選取像控點,并進行后續(xù)的一些測量作業(yè)。
2.2影像的預處理
鑒于無人機與數據相機都需要有足夠高的精度,而且還要用到非測量數碼相機航拍遙感設備,為此,要想減少拍攝的誤差,提高精準度,就要及時修正影像發(fā)生的畸變,同時預處理影像,保證影像光線和顏色均勻,這樣會使空三加密差計算誤差大大減少,進而將影像匹配的效率增強。比如,當使用到SWDC-1配套軟件進行影像預處理時,對于畸變的影像就能自動辨認修正,這將大大提升拍攝精度,減少誤差。
2.3影像的修正
利用無人機航攝有著諸多優(yōu)勢,其中一個重要優(yōu)勢就是能夠修正畸形照片,因為在航攝過程中,使用到數碼相機,攝影中受外界因素影響,難免會出現一些誤差,從而使攝像光線受影響,使得圖像發(fā)生畸形,需要及時修正發(fā)生畸形的圖像。利用數碼相機的圖像修正功能進行檢測,其原理就是通過幾何中直線中心頭像變換,完成檢測,利用直線約束力對畸變系數強化,就可以順利將畸變圖像修正過來。并且在修正的同時還能將圖像背景噪音消除掉。
2.4內業(yè)測圖與外業(yè)測繪
將像控點作為基準進行內業(yè)測圖,測圖的控制點、平面坐標、高程的計算都是利用空中的三角測量進行的,利用這種方法,能夠將計算誤差減少,但有時也會出現誤差,這時就要補充測圖,一些特殊地貌,比如荒草叢生,被灌木叢遮蓋的地區(qū),修正過程中需要結合植被的高度進行。同時,對于一些獨立物體,更要在測繪中保證精準度,包括電力線、電纜等,用相應的軟件處理后,最終將完整的、精準度高的格式地圖形成。而在打印好的地圖上對測量結果修正是指外業(yè)測繪,在修正上,需要嚴格遵循國家的一些規(guī)范標準進行,地圖上的轉折點、線路等要清晰標記清楚。如果地圖中有涵洞、橋梁,測繪中要依據這些構筑物特點開展,總的來說,外業(yè)測繪,精度校準的方法只有一種,那就是嚴格按照設計標準和規(guī)范,最大誤差不能超過0.5m。
2.5特殊情況的處理
地籍測繪中,采用無人機航測雖然有著諸多的優(yōu)勢,但鑒于在野外作業(yè),會不可控的受外界環(huán)境影響,難免需要處理一些特殊情況。比如,如果測繪區(qū)域是在高原地區(qū),氣候環(huán)境惡劣,會出現以下這些情況:沒有可供無人機起飛、降落的適宜場地,起飛采取彈射方式,回收采用傘降方式;如果作業(yè)過程中突發(fā)雨雪天氣,要馬上控制降落在安全地點,并對設備、系統(tǒng)等進行全面檢查,保證后續(xù)作業(yè)順利進行。高原地區(qū),大風天氣較多,需要將旁向與航向的重疊度增加,這樣才能在航攝中減少遺漏的區(qū)域,保證航攝的完整性。
3.無人機航測在地籍測繪中應用實例
該地相關部門為了解土地權屬、界限,采用無人機進行1:1000的地籍測量普查。測量的區(qū)域面積約為70.5平方公里,所處地貌為平原。因為該區(qū)域的地籍圖為1:500制圖,所以,在航攝時設置0.05的地面分辨率,航高的設定也不能高于255m。具體的航拍方法為,讓無人機按照從東向西的方向飛行,平均航攝比例尺為1:5231,平均高度在350m,相對航拍高度在233m,地面分辨率在0.0028~0.051m之間,這些數據均與1:1000的地形圖規(guī)范相符合,保證了此次航攝是符合規(guī)范標準的。
航攝過程中,對無人機的飛行質量進行監(jiān)測與檢查,保證各指標在標準范圍內,旋偏角通常不能高出相關標準,要在8°以下,一般來說,低于6°是最標準的,為此,全程對旋偏角精準控制;此次航攝中,按照相關規(guī)范,同一個航線,相鄰的像片航高差不能高于30m,此次航攝,航帶中最大高差為4.42,與規(guī)定標準符合。
完成航測后,對成果精準分析。首先評定界址點的精度,在測量區(qū)域內,選擇100個界址點進行評定,最終結果是,此次航測成圖精度沒能達到標準,不能滿足相關規(guī)程中的精度要求,為此,工作人員再次進行了野外測量,最終精度達標。其次,評定地物點的精度。作業(yè)中,找到特征顯著的地物點,最終選取200個地物點進行評定,精度達到了100%;建筑物邊長精度,經評定達到了100%;評定航攝界址點發(fā)現率,能夠發(fā)現的占比為30.5%,不能發(fā)現的界址點占比為69.5%。此次無人機航攝,順利完成了對該區(qū)域的測繪,各項航測數據符合規(guī)范標準,技術設計非常合理、科學,航測的方法運用得當,中途沒有發(fā)生誤差和失誤,最終獲取到高精度測繪數據,幫助順利完成了此次地籍測繪工作。
結束語:
隨著當前地籍測繪工作任務的加重,無人機航測技術應用在逐步增多,憑借自身的一些優(yōu)勢以及在測繪工作中取得的一些成果,其應用前景還是非??捎^的。但是無人機畢竟屬于野外作業(yè),仍不可避免受外界因素影響,很多人為無法預測到的因素會影響作業(yè)進度,這就需要不斷對系統(tǒng)、設備進行改進、優(yōu)化,減少誤差,提高應對風險的能力,彌補在測繪作業(yè)中的一些不足,從而保證在地籍測繪工作中取得更顯著成果,推動地籍測繪工作向更先進、更科學的方向邁進。
參考文獻:
[1]賈秋英. 無人機傾斜攝影測量技術在地籍測繪項目中的應用[J]. 科學技術創(chuàng)新,2021(19):35-36.
[2]趙波濤. 無人機攝影測量技術在地籍測繪中的應用[J]. 價值工程,2020,39(28):213-214.
[3]郭霞. 無人機航測技術在地籍測量中的應用[J]. 科學與財富,2020(8):62.
[4]伍開忠. 無人機航測系統(tǒng)在地籍測繪方面的應用[J]. 中國房地產業(yè),2017(22).
[5]付克璐. 現代測繪技術在地籍測繪中的應用分析[J]. 河南科技,2018(19):2.