何海華 鐘駿杰
(江西省地質(zhì)局地理信息工程大隊(duì) 江西 南昌 330000)
近些年來(lái),隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn),加上各大產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,土地資源進(jìn)展問(wèn)題變得日益尖銳。而從土地資源使用效率提升角度考慮,則需做好前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,例如,地籍測(cè)繪便是土地資源管理利用工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí),地籍測(cè)繪工作的開展少不了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的支持[1],其中,無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)鮮明,攝影獲取的影像信息分辨率高,能夠提高測(cè)繪精度,并保證地籍測(cè)繪工作的安全性。由此可見,為了提高地籍測(cè)繪工作的質(zhì)量水平,本文針對(duì)“無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用”展開分析研究具備顯著的價(jià)值。
隨著無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步及發(fā)展,通過(guò)無(wú)人機(jī)與高清攝像儀器設(shè)備的相互配合,然后展開攝影拍攝作業(yè),在傾斜、垂直攝像技術(shù)應(yīng)用下,可針對(duì)測(cè)繪區(qū)域展開全方位、多廣角的攝影拍攝作業(yè)[2]。與此同時(shí),對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,可進(jìn)行低空飛行操作,在多角度攝影的基礎(chǔ)上,獲取到平面圖像,可以使高層建筑測(cè)繪阻礙問(wèn)題得到有效解決,使地籍測(cè)繪工作范圍得到有效擴(kuò)展,并使攝影影像的分辨率得到有效提高。
無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在使用方面較為簡(jiǎn)單,且對(duì)操作人員專業(yè)技術(shù)要求不高,能夠使操作人員自如進(jìn)行操作。同時(shí),無(wú)人機(jī)操作系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單,且維護(hù)成本比較低,續(xù)航時(shí)間比較長(zhǎng)。在實(shí)際應(yīng)用期間,通過(guò)無(wú)人機(jī)備用燃料的應(yīng)用,可維持較長(zhǎng)時(shí)間的空中續(xù)航攝影作業(yè),與一些別的飛行測(cè)量?jī)x器設(shè)備比較,可有效避免降落以后重新輸入數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié),使測(cè)量作業(yè)的持續(xù)性得到有效保證。在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用期間,地面無(wú)人機(jī)操作人員可進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控指揮作業(yè),操作方法靈活多變,可有效減少外界相關(guān)因素帶來(lái)的干擾,且測(cè)繪過(guò)程妨礙因素較少,可有效保證測(cè)繪工作的安全性。此外,對(duì)于部分危險(xiǎn)地區(qū),在地籍測(cè)繪過(guò)程中利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù),可減輕測(cè)繪工作人員的工作負(fù)荷,并保證測(cè)繪工作人員的人身安全,進(jìn)一步順利、高效地完成地籍測(cè)繪作業(yè)任務(wù)。
隨著現(xiàn)代科學(xué)裝備技術(shù)水平的不斷提升,無(wú)人機(jī)的載重能力也越來(lái)越強(qiáng),無(wú)人機(jī)通過(guò)與諸多攝像器材搭載,可使其測(cè)繪精度得到有效提高,且測(cè)繪期間的便捷性、智能化水平得到不斷提升[3]。對(duì)目前無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用測(cè)量參數(shù)層面進(jìn)行分析可知,其在精準(zhǔn)度方面可達(dá)亞米級(jí)別,在保證測(cè)量精度足夠高的基礎(chǔ)上,對(duì)后續(xù)工作能夠提供真實(shí)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息作支撐。此外,無(wú)人攝影測(cè)量技術(shù)的聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)顯著,可與無(wú)人機(jī)平臺(tái)、設(shè)計(jì)部門、技術(shù)部門有效聯(lián)動(dòng)。例如,利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)開展地籍測(cè)繪作業(yè),與無(wú)人機(jī)平臺(tái)聯(lián)動(dòng),借助該平臺(tái)搭載的數(shù)據(jù)系統(tǒng),把測(cè)量獲取的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆O(shè)計(jì)部門中,設(shè)計(jì)部門工作人員獲取實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息資料之后,加強(qiáng)與地籍測(cè)繪技術(shù)人員之間的溝通交流,指明現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量缺漏區(qū)域,進(jìn)而保證測(cè)量工作的完整性,獲取真實(shí)、可靠、實(shí)時(shí)、完整的測(cè)繪數(shù)據(jù),為后續(xù)工作提供有效數(shù)據(jù)支持。圖1所示為無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用示意圖。
圖1 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用示意圖
如前所述,無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)突出,從地籍測(cè)繪工作質(zhì)量水平提升角度考慮,則需合理科學(xué)應(yīng)用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù),并掌握該技術(shù)在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用流程??偨Y(jié)起來(lái),該技術(shù)具體應(yīng)用流程如下。
在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行采集的基礎(chǔ)上,經(jīng)數(shù)據(jù)平臺(tái),對(duì)全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效緩存,并對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位定姿,以緩存數(shù)據(jù)結(jié)果為依據(jù),使后續(xù)地籍測(cè)繪工作的開展具備充分有效的數(shù)據(jù)支撐。
在緩存數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與緩存數(shù)據(jù)智能匹配,并采取光束區(qū)域平差方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,從而使數(shù)據(jù)匹配更加精準(zhǔn)高效,進(jìn)一步為影像區(qū)、外部區(qū)方位的確定提供有效憑據(jù)支撐[4]。
對(duì)于無(wú)人機(jī)攝影內(nèi)容及要素,需詳細(xì)進(jìn)行分析,并充分重視外部要素分析作業(yè)。同時(shí),考慮到地籍測(cè)繪任務(wù)質(zhì)量要得到有效保證,需在地籍測(cè)繪期間合理應(yīng)用密集匹配技術(shù),將攝影地籍測(cè)繪的三維DSE 云點(diǎn)獲取出來(lái),進(jìn)一步對(duì)數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)展開規(guī)范處理,將規(guī)格格網(wǎng)的數(shù)字高程模型提取出來(lái),進(jìn)一步使數(shù)字高程模型的真實(shí)性得到有效保證。
地籍測(cè)繪是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工作,為了提高地籍測(cè)繪工作的質(zhì)量成果,需結(jié)合地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目實(shí)際情況,進(jìn)一步掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。下面,以國(guó)內(nèi)某地區(qū)地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目為例,西部區(qū)域邊緣到東部區(qū)域邊緣總長(zhǎng)為950m,北部區(qū)域邊緣到南部區(qū)域邊緣總長(zhǎng)為750m,從本項(xiàng)目工程地籍測(cè)繪成果精度提升角度考慮,使用了無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù),該技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn)如下。
地籍測(cè)繪工作開展期間,通過(guò)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用,需合理、科學(xué)地規(guī)劃攝影航線,落實(shí)分段設(shè)計(jì)測(cè)量。將平高點(diǎn)位置(8 個(gè))制定出來(lái),保證每一次拍攝區(qū)域稍比1/8區(qū)域大一些,在測(cè)量區(qū)域影像具備一定重疊的基礎(chǔ)上,需控制重疊交叉區(qū)域位置,不可偏大,在使測(cè)繪內(nèi)容的準(zhǔn)確度得到有效保證的條件下,再執(zhí)行后續(xù)相關(guān)測(cè)量作業(yè)。同時(shí),考慮到地面覆蓋物植被、高層建筑對(duì)地形區(qū)域產(chǎn)生的負(fù)面影響能夠得到有效減少,處于攝像期間,需以具體地段影像拍攝的要求為依據(jù),選擇使用多角度拍攝方式,結(jié)合太陽(yáng)高度角變化情況,進(jìn)行合理調(diào)整,以此使攝像成果的準(zhǔn)確度、清晰度得到協(xié)同提升,進(jìn)一步使攝像成果數(shù)據(jù)的真實(shí)性得到有效保證。圖2所示為本地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目具體測(cè)量作業(yè)流程圖,主要涉及外業(yè)與內(nèi)業(yè)兩方面的測(cè)繪作業(yè)。
圖2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用流程圖
地籍測(cè)繪無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作開展期間,需合理布設(shè)攝影控制點(diǎn),主要細(xì)節(jié)要點(diǎn)包括如下方面。
(1)處于地勢(shì)選取期間,主要選擇平緩地面,使受到高層建筑、植被遮擋現(xiàn)象得到有效減少。在城市路段攝影控制點(diǎn)設(shè)備方面,需將各種因素考慮其中,包括交通環(huán)境因素、強(qiáng)電輻射源因素等[5-6]。例如,基于城市地域攝影控制點(diǎn)設(shè)置環(huán)節(jié),如果周圍區(qū)域強(qiáng)電輻射源比較多,則會(huì)使數(shù)據(jù)傳輸作業(yè)受到影響,對(duì)此,在控制點(diǎn)設(shè)計(jì)方面,其距離需比標(biāo)準(zhǔn)的安全距離大一些,保證超過(guò)五重重疊區(qū)域。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及山區(qū)開展地籍測(cè)繪作業(yè)時(shí),在攝影過(guò)程中可輔助應(yīng)用區(qū)域網(wǎng),處于航拍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)的設(shè)置,確保無(wú)人機(jī)能夠根據(jù)控制點(diǎn)情況按照一定的順序展開拍攝作業(yè)。
(2)處于無(wú)人機(jī)巡航拍攝期間,在地面控制點(diǎn)位置方面,間距需控制在200m左右,并采取鮮艷的標(biāo)記,將控制點(diǎn)做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)處理,例如,在標(biāo)記上采取紅色油漆,使無(wú)人機(jī)航拍期間可以對(duì)地面標(biāo)記點(diǎn)快速識(shí)別出來(lái)。
(3)采取CORS網(wǎng)絡(luò)的RTK系統(tǒng),針對(duì)地面標(biāo)記點(diǎn)的像素點(diǎn),實(shí)施反復(fù)測(cè)量作業(yè),保證測(cè)繪參數(shù)值≤3cm,然后將平均值計(jì)算出來(lái),保證點(diǎn)位的空間和測(cè)繪結(jié)果可以真實(shí)、有效地在地理位置上逐一體現(xiàn)出來(lái),為后續(xù)地籍測(cè)繪工作的順利、高效開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
處于野外測(cè)量工作開展期間,在利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)時(shí),考慮到地籍測(cè)繪結(jié)果精度能夠得到有效提升,需收集到數(shù)量足夠多的外業(yè)點(diǎn)。一方面,明確觀測(cè)地面物質(zhì)和攝像點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性,確??梢詾楹罄m(xù)測(cè)繪數(shù)據(jù)計(jì)算提供有效參考,使數(shù)據(jù)測(cè)量誤差盡可能地降低;另一方面,在DLG 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量作業(yè)開展期間,光切準(zhǔn)誤差需維持在<8cm,進(jìn)一步使后續(xù)測(cè)量計(jì)算的準(zhǔn)確度得到有效提升。
因處于地籍測(cè)繪期間,無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)采取測(cè)量相機(jī)進(jìn)行拍攝作業(yè)時(shí)有一定的光學(xué)畸形現(xiàn)象,會(huì)使整體拍攝效果受到一定影響,如使數(shù)據(jù)測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性存在一定偏差,所以需采取有效措施,通過(guò)RTK 技術(shù)的應(yīng)用,同時(shí)融合通信技術(shù)、多媒體技術(shù),建立相對(duì)應(yīng)的服務(wù)系統(tǒng),進(jìn)一步完成空中三角加密處理,具體做法如下。
(1)經(jīng)持續(xù)運(yùn)行的衛(wèi)星定位系統(tǒng),快速定位、記憶無(wú)人機(jī)飛行情況,然后動(dòng)態(tài)性測(cè)量三維數(shù)據(jù),獲得全面真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息,將24h全天候準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息、空間信息提供出來(lái),使數(shù)據(jù)信息策劃整理的要求得到有效滿足。
(2)通過(guò)連續(xù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用,有效減少測(cè)繪期間人力、物力資源支出,進(jìn)一步促進(jìn)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量工作效率的提升。
在三維測(cè)圖過(guò)程中,主要目標(biāo)是使地形圖測(cè)繪任務(wù)得到有效完成,期間需應(yīng)用到DP-Modeler 軟件技術(shù),在數(shù)據(jù)信息采集期間,結(jié)合數(shù)據(jù)模型,針對(duì)所處地區(qū)地物特點(diǎn)、輪廓展開矢量測(cè)繪操作,處于測(cè)繪期間,進(jìn)一步按照規(guī)范要求對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的修改[7-8]。例如,在城市復(fù)雜地域測(cè)繪工作開展期間,可采集重點(diǎn)部位建筑物的外形樓層等相關(guān)地標(biāo)性建筑要素,還可以采集地形數(shù)據(jù)信息,以此使測(cè)繪準(zhǔn)確度得到有效提升,然后將測(cè)量成果數(shù)據(jù)直觀形象地展現(xiàn)出來(lái)。此外,在城市建筑中,針對(duì)遮擋建筑物的部分,或者針對(duì)一些數(shù)據(jù)屬性不夠明確的信息內(nèi)容,則可展開外業(yè)調(diào)繪及補(bǔ)測(cè)作業(yè),以此確保三維測(cè)圖成果的完整、真實(shí)、有效。
綜上所述,無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)顯著,可提高攝影影像分辨率,攝影操作簡(jiǎn)單、安全、高效、測(cè)繪精度高,且聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)明顯。將無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目當(dāng)中,需明確技術(shù)應(yīng)用流程及要點(diǎn),包括優(yōu)化無(wú)人機(jī)航空攝影航線設(shè)計(jì)、加強(qiáng)攝影控制測(cè)量、優(yōu)化布設(shè)作業(yè),并對(duì)DLG 精準(zhǔn)度加以優(yōu)化,進(jìn)一步掌握空中三角加密處理及三維測(cè)圖工作要點(diǎn),以此使無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值得到全面發(fā)揮,最終全面提升地籍測(cè)繪工程項(xiàng)目的質(zhì)量成效。