劉晴 劉響

摘 要： 隨著近年經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷縱深發(fā)展，涉及到測(cè)繪的工作項(xiàng)目越來(lái)越寬泛，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)測(cè)繪技術(shù)的研究，從而不斷提高測(cè)量工作的便利性、準(zhǔn)確性。本文就測(cè)繪技術(shù)在人造麥田圈中的實(shí)踐與應(yīng)用進(jìn)行介紹，以期為同行提供參考。

關(guān)鍵詞： 人造麥田圈;測(cè)繪技術(shù);無(wú)人機(jī);RTK

【中圖分類號(hào)】P2???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.045

1 引言

眾所周知，在麥田地里制作“藝術(shù)畫”，可以吸引媒體及大眾的注意，宣傳當(dāng)?shù)匚幕?。為了在麥田地里呈現(xiàn)出有秩序的豐富形狀，就需要用到地形圖測(cè)繪技術(shù)，放樣等其他測(cè)繪技術(shù)。傳統(tǒng)的全野外數(shù)字化地形圖測(cè)繪方法作業(yè)效率低下，外業(yè)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，成本較高，已不能滿足目前快速發(fā)展的要求。隨著無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在不斷的拓展和深化。本文，就是積極的采用無(wú)人機(jī)和RTK技術(shù)進(jìn)行麥田圈的測(cè)繪，在提高效率，縮短工作時(shí)間的同時(shí)，也體現(xiàn)了近幾年測(cè)繪應(yīng)用中的一個(gè)重要方向。實(shí)踐結(jié)果表明，GPS RTK技術(shù)不僅在放樣過(guò)程中操作簡(jiǎn)單，節(jié)約資金，而且放樣精度滿足設(shè)計(jì)要求，相對(duì)于全站儀來(lái)說(shuō)具有很大優(yōu)勢(shì)。

2 測(cè)繪技術(shù)在人造麥田圈中的實(shí)踐與應(yīng)用

根據(jù)具體工作任務(wù)，收集測(cè)區(qū)有關(guān)地形圖及影像數(shù)據(jù)等資料，了解測(cè)區(qū)周圍道路河流地形地貌等情況，制定施工方案，調(diào)試設(shè)備。根據(jù)實(shí)地探查，該區(qū)域地勢(shì)平坦，主要農(nóng)作物為旱地小麥，油菜花等。

2.1 技術(shù)流程

2.2 無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)底圖的制作

對(duì)于無(wú)人機(jī)航測(cè)作業(yè)，無(wú)論是實(shí)時(shí)回傳的數(shù)據(jù)還是后處理數(shù)據(jù)，首先都要先質(zhì)量檢查，剔除不合規(guī)的數(shù)據(jù)后，對(duì)無(wú)人機(jī)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、角度旋轉(zhuǎn)、畸變差改正和圖像增強(qiáng)等預(yù)處理。航拍影像處理采用context capture 軟件，三維建模。采用網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算，在無(wú)人機(jī)影像預(yù)處理，自動(dòng)空三測(cè)量，密集匹配同名點(diǎn)，影像勻光勻色，影像鑲嵌和影像正射糾正等環(huán)節(jié)均可采用并行計(jì)算的方式進(jìn)行，可以大大節(jié)約人力和時(shí)間。

從無(wú)人機(jī)航拍制作的正射影像圖里，可以清晰的看到麥田地里的水溝，墳地，電線桿，田壟等地物（見下圖1）。內(nèi)業(yè)時(shí)，這些地物要做矢量化處理，定出坐標(biāo)位置，防止后期設(shè)計(jì)圖案時(shí)，摻雜在設(shè)計(jì)圖里，影響到成圖的美觀。

如果說(shuō)上文的正射圖是俯視的效果圖，那么對(duì)于本身高程就偏低的農(nóng)田或者周邊觀景臺(tái)較高的農(nóng)田，采用正射俯視效果是不合適的。比如下圖二，要在農(nóng)田周邊的二層房屋上設(shè)置一觀景臺(tái)（供游客觀“藝術(shù)畫”使用），此時(shí)要建的觀景臺(tái)高于農(nóng)田很多，這時(shí)采用觀景臺(tái)平視效果會(huì)好一些。設(shè)計(jì)圖紙也會(huì)充分考慮到視覺效果，更改設(shè)計(jì)圖案，以期完成觀景臺(tái)平視的最佳效果。此時(shí)航拍影像處理采用context capture 軟件，三維建模。

2.3 人造麥田圈放樣與制作

（1）彩繪圖制作及矢量化

根據(jù)種植的麥田的地形，確定彩繪圖麥田圈的長(zhǎng)寬比及尺寸大小，再對(duì)麥田圈圖案進(jìn)行繪畫設(shè)計(jì)。麥田圈里有水渠或墳頭之類的地物，會(huì)影響成圖效果，在設(shè)計(jì)圖案時(shí)，要結(jié)合考慮，可采用縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等方法，盡量避免田壟或墳頭影響到最終成圖的美觀整潔。還要注意，設(shè)計(jì)圖案若有不同顏色的，要進(jìn)行區(qū)域劃分方案。設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)彩繪圖進(jìn)行圖形矢量化處理。

（2）彩繪麥田圈圖坐標(biāo)定義

以矢量化后的彩繪圖中的某一點(diǎn)作為原點(diǎn)，定義整個(gè)彩繪圖的像平面坐標(biāo)系，確定圖案中所有的點(diǎn)相對(duì)于所述像平面坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)。在清華三維軟件里，保留成圖的關(guān)鍵點(diǎn)，比如線條的拐點(diǎn)，坡點(diǎn)，頂點(diǎn)等，其他的非關(guān)鍵點(diǎn)，可以采用折線抽稀法，適當(dāng)抽掉一些不影響成圖效果的點(diǎn)。這樣做，會(huì)大大減少后期放樣的點(diǎn)的數(shù)量，節(jié)省很多工作量，提高效率。

（3）用RTK放樣定位麥田坐標(biāo)

RTK技術(shù)放樣時(shí)，將GPS架設(shè)在控制點(diǎn)上，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置后，對(duì)移動(dòng)站接收機(jī)連接設(shè)置，調(diào)整完衛(wèi)星跟蹤、整周模糊度后，開始放樣。移動(dòng)站將計(jì)算的待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需軸線交點(diǎn)的坐標(biāo)輸入手簿，根據(jù)手簿導(dǎo)航圖指導(dǎo)移動(dòng)站向各個(gè)方向移動(dòng)，直到移動(dòng)站點(diǎn)位與設(shè)計(jì)點(diǎn)位重合，即可標(biāo)記連線放樣出所有軸線。將上述坐標(biāo)放樣到麥田地上后，打樁，定點(diǎn)，再牽線描出圖樣或字體輪廓，栓繩做記號(hào)。沿著繩子，標(biāo)注上不同的種植農(nóng)作物的名字，方便以后種植。放樣時(shí)有些施工小技巧：（1）放樣圓形圖案時(shí)，定下圓心位置，定下半徑樁位置，然后栓繩連接圓心和半徑，做出圓的圖案。（2）以漢舞女傭?yàn)槔?，衣服上的綢帶，是個(gè)寬度一樣的幾何形狀，可以只放樣出綢帶單側(cè)的一條邊，另一條邊寬度等距對(duì)照定樁。（3）直線上的坐標(biāo)點(diǎn)過(guò)于密集的，在不影響成圖效果的情況下，可以人為打稀抽點(diǎn)放樣。

RTK技術(shù)在信號(hào)狀況良好的情況下，可以達(dá)到麥田放樣的精度要求，并與全站儀達(dá)到同樣的目的。另外，RTK技術(shù)不但能夠客觀、準(zhǔn)確地得出放樣點(diǎn)位置，還在很大程度上減弱了、消除了全站儀因局部坐標(biāo)系建立、目鏡翻轉(zhuǎn)和搬站等產(chǎn)生的誤差累積。因此在精度要求滿足的前提下，利用RTK技術(shù)進(jìn)行麥田放樣更適合。

（4）種植

在上述連線區(qū)域內(nèi)，沿著繩子，種植相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)定的農(nóng)作物，比如油菜花，小麥之類的。

3 成果展示如下圖3

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，測(cè)繪新技術(shù)的引入和應(yīng)用給測(cè)量工作帶來(lái)了極大的便利，是測(cè)繪工作中必不可少的組成部分，可有效地提高測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)之間相比，有很多優(yōu)勢(shì)，隨著航拍技術(shù)的不斷提高，越來(lái)越多的領(lǐng)域會(huì)使用到無(wú)人機(jī)。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，需考慮到無(wú)人機(jī)的實(shí)際特點(diǎn)以及應(yīng)用要點(diǎn)，保證操作時(shí)的正確性，進(jìn)而使數(shù)據(jù)在采集時(shí)的精準(zhǔn)度得到充分保證。總之，應(yīng)根據(jù)工作需要，選用恰當(dāng)?shù)臏y(cè)繪技術(shù)，從而提高測(cè)量工作的精度，保證測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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