李奇峰

摘要：當(dāng)前階段，國(guó)家正在大力開展農(nóng)村地籍調(diào)查項(xiàng)目，但在進(jìn)行全野外調(diào)繪時(shí)有很多因素影響實(shí)際作業(yè)的進(jìn)度，如天氣、當(dāng)?shù)卮迕耖L(zhǎng)期外出等。注意到當(dāng)前無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，而無(wú)人機(jī)航測(cè)的一些相關(guān)特點(diǎn)也逐漸廣為人知，如作業(yè)效率高、精度高、成本低、受天氣因素影響小等，將無(wú)人機(jī)應(yīng)用到農(nóng)村地籍調(diào)查中能夠起到很好的效果。基于此，文章就無(wú)人機(jī)傾斜攝影在農(nóng)村地籍調(diào)查中的應(yīng)用展開論述。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村地籍調(diào)查；無(wú)人機(jī)傾斜攝影；應(yīng)用

引言

當(dāng)前階段，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于小范圍的1：1000和1：2000大比例尺的高精度地形測(cè)量中。而對(duì)于精度要求為1：500的農(nóng)村地籍調(diào)查項(xiàng)目，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是否可行，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有過(guò)一些相關(guān)的探究。目前結(jié)合一些相關(guān)的前人探究以及南方測(cè)繪的相關(guān)技術(shù)，本文提出了使用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)通過(guò)構(gòu)建三維模型的方法來(lái)做農(nóng)村地籍調(diào)查，并對(duì)其精度進(jìn)行了驗(yàn)證。

1無(wú)人機(jī)傾斜攝影原理

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是通過(guò)在無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)數(shù)碼相機(jī)，同時(shí)從垂直和傾斜多個(gè)不同的角度采集高分辨率影像，一般常用的是五鏡頭傾斜攝影系統(tǒng)，結(jié)合無(wú)人飛行平臺(tái)搭載的GPS/IMU系統(tǒng)獲取POS數(shù)據(jù)和像控點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)相關(guān)軟件處理數(shù)字表面模型、數(shù)字正攝影像和三維模型。

2無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)

2.1精確性

利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)來(lái)對(duì)地面上的物體進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，其具體的位置高度以及整體外觀等數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確顯示出來(lái)，營(yíng)造相對(duì)較強(qiáng)的真實(shí)感。與傳統(tǒng)的人工模型相比，利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，其仿真度更高，工作效率也能得到保證。

2.2低成本性

傳統(tǒng)城市三維建模工作開展過(guò)程中，除了要對(duì)地面物體進(jìn)行測(cè)量之外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，需要多次利用測(cè)量設(shè)備來(lái)開展測(cè)量工作，同時(shí)還需要大量的人力對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，還需要進(jìn)行再次測(cè)量以獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致在此過(guò)程中產(chǎn)生了大量的時(shí)間、人力和物力成本支出，其最終的測(cè)量結(jié)果等還不能得到保證，無(wú)形中提高了三維建模的整體成本。利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以有效完成空間測(cè)量和數(shù)據(jù)成像等要求，及時(shí)將規(guī)范性數(shù)據(jù)輸出來(lái)，還能在原有技術(shù)要求的基礎(chǔ)上獲得更多不同類型的數(shù)據(jù)信息，方便后續(xù)三維建模工作以合理方式開展，這明顯降低了建設(shè)過(guò)程測(cè)量設(shè)計(jì)過(guò)程中的成本支出，性價(jià)比相對(duì)較高。

2.3高效率性

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展出現(xiàn)的新的科學(xué)的測(cè)量技術(shù)，利用該技術(shù)開展攝影測(cè)量工作，可以及時(shí)完成城市的三維建模。在此過(guò)程中還會(huì)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的調(diào)整，與傳統(tǒng)方法的相比，其工作速度和效率得到明顯提高，建模耗費(fèi)的周期大大縮短，可以及時(shí)推動(dòng)后續(xù)各項(xiàng)工作以合理方式開展。

3無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

3.1多視影像聯(lián)合平差

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中使用了新的多視影像聯(lián)合平差技術(shù)，可以有效解決傳統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理方面的不靈敏等問(wèn)題，以合理方式處理影像之間的遮擋關(guān)系，及時(shí)確定合理的連接點(diǎn)和連接線等，提高了成像結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3.2多視影像密集匹配

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中使用了多式影像密集匹配技術(shù)，該類技術(shù)可以有效提高攝影測(cè)量的分辨率，其覆蓋的面積范圍也明顯增大。在利用該技術(shù)開展匹配的過(guò)程中，可以及時(shí)對(duì)各類多余的信息進(jìn)行研究，通過(guò)明確坐標(biāo)點(diǎn)的位置，可以獲取地面物體的準(zhǔn)確三維信息。通過(guò)多元影像密集匹配技術(shù)，可以利用建筑物的側(cè)面等來(lái)提取各類信息，建筑物的邊緣信息和文理信息等也可以被充分利用起來(lái)，繼而形成相對(duì)完善的二維數(shù)據(jù)，通過(guò)該技術(shù)將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)，建筑物的高度和輪廓信息等可以及時(shí)提取出來(lái)。

4農(nóng)村地籍調(diào)查的要求

農(nóng)村地籍調(diào)查的地籍調(diào)查規(guī)程中規(guī)定，對(duì)于土地使用權(quán)調(diào)查的基本比例尺為1：500。因?yàn)檗r(nóng)村地籍調(diào)查的內(nèi)容涉及到土地問(wèn)題，關(guān)系到農(nóng)民的切身利益，故而要求精度相對(duì)于一般的1：500地形圖測(cè)量要高。農(nóng)村地籍調(diào)查主要調(diào)繪宗地的位置面積，權(quán)利人信息等。在傳統(tǒng)的農(nóng)村地籍調(diào)查項(xiàng)目中對(duì)宗地界址點(diǎn)測(cè)量的作業(yè)方法分兩種，分別是解析法和圖解法。

解析法是采用全野外測(cè)量技術(shù)獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)和界址點(diǎn)間距的方法，要求明顯界址點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差控制在5cm內(nèi)，要求相鄰界址點(diǎn)的間距誤差控制在10cm內(nèi)，對(duì)于隱蔽界址點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差和允許誤差要求則放寬到7.5cm和15cm。

圖解法是指通過(guò)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量加密或正射影像圖或其他已有資料獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)和界址點(diǎn)間距的方法，其要求的界址點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差、相鄰界址點(diǎn)的間距誤差以及界址點(diǎn)相對(duì)于臨近地物點(diǎn)的間距誤差都控制在圖上中誤差0.3mm內(nèi)，即1：500比例尺界址點(diǎn)相對(duì)于臨近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差、相鄰界址點(diǎn)的間距誤差以及界址點(diǎn)相對(duì)于臨近地物點(diǎn)的間距誤差均是實(shí)地15cm。

5無(wú)人機(jī)航測(cè)應(yīng)用于農(nóng)村地籍調(diào)查

此次主要采用的是無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，因此如果相機(jī)無(wú)法拍攝到的地物精度就會(huì)存在損失，如樹林遮擋下的房屋等。一般而言，在農(nóng)村地區(qū)這種情況總體會(huì)占20%左右，要解決這種情況就需要實(shí)測(cè)修正檢驗(yàn)，此處不予討論研究。本次整體作業(yè)的思路是：選取開平市某村進(jìn)行完整的無(wú)人機(jī)傾斜攝影，進(jìn)行空中三角測(cè)量、構(gòu)建三維模型后，采集房屋界址點(diǎn)，完成圖解法成圖；隨后，再進(jìn)行一次同坐標(biāo)系統(tǒng)下全野外調(diào)繪成圖，以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)，兩者進(jìn)行精度對(duì)比驗(yàn)證。

此次，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村地籍調(diào)查的技術(shù)流程如圖1。

具體的作業(yè)過(guò)程是：在確定好測(cè)區(qū)位置及大小后，室內(nèi)規(guī)劃設(shè)計(jì)航線。到達(dá)測(cè)區(qū)布設(shè)并測(cè)量地面控制點(diǎn)后，ZR66B六旋翼無(wú)人機(jī)搭載兩鏡頭相機(jī)進(jìn)行外業(yè)航飛，并且整理飛機(jī)的POS數(shù)據(jù)，控制點(diǎn)數(shù)據(jù)等。內(nèi)業(yè)對(duì)航飛數(shù)據(jù)的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行勻光勻色、對(duì)POS數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，最后進(jìn)行空三加密以及傾斜三維自動(dòng)化建模。

根據(jù)構(gòu)建得到的三維模型采集房屋界址點(diǎn)等數(shù)據(jù)，對(duì)于存在遮擋導(dǎo)致精度損失的房屋做重點(diǎn)調(diào)繪標(biāo)記然后外業(yè)調(diào)繪補(bǔ)調(diào)。同時(shí)實(shí)測(cè)測(cè)量一遍測(cè)區(qū)的實(shí)際房屋界址點(diǎn)數(shù)據(jù)，剔除內(nèi)業(yè)重點(diǎn)調(diào)繪標(biāo)記點(diǎn)的房屋后，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)與實(shí)際野外調(diào)繪相互結(jié)合的方式能夠加快實(shí)際的農(nóng)村地籍調(diào)查的項(xiàng)目進(jìn)度。無(wú)人機(jī)航測(cè)一次外業(yè)飛行，然后轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)處理，可節(jié)省大量的因天氣等因素造成的作業(yè)時(shí)間；同時(shí)，基于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化建模技術(shù)能夠節(jié)省大量的人力成本，該方法具備一定的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：鹿邑縣自然資源局）