李瑩

摘要：如今，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)正在加快，土地使用狀況需要不斷更新，使得地籍測(cè)繪工作時(shí)間緊、任務(wù)重，為節(jié)省人力、物力，提高測(cè)繪效率及精度，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)被廣泛運(yùn)用起來(lái)，在靈活性上、成本上、精度上都有著一定優(yōu)勢(shì)，極大滿足了地籍測(cè)繪工作中實(shí)時(shí)測(cè)圖、登記等要求，推動(dòng)著地籍測(cè)繪工作的進(jìn)步和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地籍測(cè)繪;航測(cè)技術(shù);無(wú)人機(jī);城鎮(zhèn)化

引言：

當(dāng)前，我國(guó)地籍測(cè)繪工作覆蓋區(qū)域不斷增多，在面臨諸多復(fù)雜地區(qū)、地貌狀況下，給測(cè)繪作業(yè)帶來(lái)一定難度。為提高測(cè)繪效率及精度，滿足低成本測(cè)繪作業(yè)需求，無(wú)人機(jī)航測(cè)，憑借成本低、精度高、受特殊地貌影響小等優(yōu)勢(shì)，被越來(lái)越多的應(yīng)用到地籍測(cè)繪中來(lái)。本文將具體探究無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、具體操作運(yùn)用方法。

1.無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)概述

1.1概念及優(yōu)勢(shì)

如今，無(wú)人機(jī)在我們現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)很常見，很多人用它拍攝視頻、圖片等，除了用它娛樂(lè)以外，在測(cè)繪方面應(yīng)用也開始變得普遍。無(wú)人機(jī)，顧名思義，就是無(wú)人駕駛航空器，憑借自身的動(dòng)力裝置與導(dǎo)航模塊，通過(guò)無(wú)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(diǎn)，能夠?qū)Σ煌愋偷牡孛策M(jìn)行測(cè)繪，是當(dāng)前比較新穎的一種測(cè)繪方式。無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)中包含了四個(gè)子系統(tǒng)，分別是航拍攝像、地面站、飛行控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)幾部分，通過(guò)這幾個(gè)系統(tǒng)共同作業(yè)，能夠短時(shí)間內(nèi)帶來(lái)精度更高的影像材料。無(wú)人機(jī)航測(cè)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：首先，無(wú)人機(jī)航測(cè)可以深入到地形復(fù)雜、有著諸多危險(xiǎn)性的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行拍攝，這就大大提高了作業(yè)安全性，而且人無(wú)法到達(dá)的區(qū)域，無(wú)人機(jī)卻能輕松進(jìn)入，極大降低了測(cè)繪成本，擴(kuò)大了測(cè)繪區(qū)域范圍。其次，無(wú)人機(jī)航測(cè)受野外動(dòng)植物的影響較小，分辨率高，能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了測(cè)繪效率，幫助工作人員對(duì)地形作出精準(zhǔn)評(píng)估。而且無(wú)人機(jī)有著非常強(qiáng)大的靈活性，也不需要高端的技術(shù)進(jìn)行操作，可以隨時(shí)出發(fā)，短時(shí)間內(nèi)就能到達(dá)作業(yè)區(qū)域，快速獲取人們需要的數(shù)據(jù)信息，比起過(guò)去的衛(wèi)星遙感技術(shù)，使用成本更低，靈活性、可操作性更強(qiáng)。

1.2影響測(cè)繪結(jié)果的因素

雖然無(wú)人機(jī)航測(cè)有著靈活性強(qiáng)、成本低、精度高等優(yōu)勢(shì)，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(wèn)題，這就需要對(duì)技術(shù)不斷改進(jìn)、優(yōu)化，提高攝影技巧，增加續(xù)航能力以及應(yīng)對(duì)外界不良環(huán)境的能力等。影響測(cè)繪結(jié)果主要有兩個(gè)因素，一種是內(nèi)在因素，比如，三角測(cè)量法，容易出現(xiàn)誤差;另一種是外在因素，比如，惡劣天氣下造成無(wú)人機(jī)無(wú)法降落、無(wú)法起飛、中途損壞等，這些都是不可控的。而且對(duì)測(cè)量區(qū)域缺乏事先的勘測(cè)與調(diào)查，對(duì)環(huán)境不了解，也會(huì)發(fā)生無(wú)人機(jī)偏離標(biāo)準(zhǔn)軌道的情況，影響測(cè)量作業(yè)的順利進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)，外在因素的影響遠(yuǎn)大于內(nèi)在因素，也是影響無(wú)人機(jī)航測(cè)作業(yè)最主要的因素。

2.地籍測(cè)繪中無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用

2.1獲取信息與處理信息

在準(zhǔn)備航測(cè)之前，要先用其他技術(shù)手段對(duì)需要測(cè)繪的地區(qū)進(jìn)行總體勘測(cè)，收集地形地貌信息、氣候信息等，以此評(píng)估是否能夠讓無(wú)人機(jī)進(jìn)入，是否具備起飛、降落的條件，從而為正式的航測(cè)作業(yè)做足準(zhǔn)備。同時(shí)，要在良好的天氣下航攝，以保證攝像頭的清晰。在完成航測(cè)后，要及時(shí)對(duì)成果進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估后，對(duì)拍攝的航片進(jìn)行處理，此時(shí)需要用到無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，處理后將影像成果生成，依據(jù)影像成果，選取像控點(diǎn)，并進(jìn)行后續(xù)的一些測(cè)量作業(yè)。

2.2影像的預(yù)處理

鑒于無(wú)人機(jī)與數(shù)據(jù)相機(jī)都需要有足夠高的精度，而且還要用到非測(cè)量數(shù)碼相機(jī)航拍遙感設(shè)備，為此，要想減少拍攝的誤差，提高精準(zhǔn)度，就要及時(shí)修正影像發(fā)生的畸變，同時(shí)預(yù)處理影像，保證影像光線和顏色均勻，這樣會(huì)使空三加密差計(jì)算誤差大大減少，進(jìn)而將影像匹配的效率增強(qiáng)。比如，當(dāng)使用到SWDC-1配套軟件進(jìn)行影像預(yù)處理時(shí)，對(duì)于畸變的影像就能自動(dòng)辨認(rèn)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(wú)人機(jī)航攝有著諸多優(yōu)勢(shì)，其中一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是能夠修正畸形照片，因?yàn)樵诤綌z過(guò)程中，使用到數(shù)碼相機(jī)，攝影中受外界因素影響，難免會(huì)出現(xiàn)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(shí)修正發(fā)生畸形的圖像。利用數(shù)碼相機(jī)的圖像修正功能進(jìn)行檢測(cè)，其原理就是通過(guò)幾何中直線中心頭像變換，完成檢測(cè)，利用直線約束力對(duì)畸變系數(shù)強(qiáng)化，就可以順利將畸變圖像修正過(guò)來(lái)。并且在修正的同時(shí)還能將圖像背景噪音消除掉。

2.4內(nèi)業(yè)測(cè)圖與外業(yè)測(cè)繪

將像控點(diǎn)作為基準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)業(yè)測(cè)圖，測(cè)圖的控制點(diǎn)、平面坐標(biāo)、高程的計(jì)算都是利用空中的三角測(cè)量進(jìn)行的，利用這種方法，能夠?qū)⒂?jì)算誤差減少，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)誤差，這時(shí)就要補(bǔ)充測(cè)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(guò)程中需要結(jié)合植被的高度進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)于一些獨(dú)立物體，更要在測(cè)繪中保證精準(zhǔn)度，包括電力線、電纜等，用相應(yīng)的軟件處理后，最終將完整的、精準(zhǔn)度高的格式地圖形成。而在打印好的地圖上對(duì)測(cè)量結(jié)果修正是指外業(yè)測(cè)繪，在修正上，需要嚴(yán)格遵循國(guó)家的一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，地圖上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、線路等要清晰標(biāo)記清楚。如果地圖中有涵洞、橋梁，測(cè)繪中要依據(jù)這些構(gòu)筑物特點(diǎn)開展，總的來(lái)說(shuō)，外業(yè)測(cè)繪，精度校準(zhǔn)的方法只有一種，那就是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，最大誤差不能超過(guò)0.5m。

2.5特殊情況的處理

地籍測(cè)繪中，采用無(wú)人機(jī)航測(cè)雖然有著諸多的優(yōu)勢(shì)，但鑒于在野外作業(yè)，會(huì)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(cè)繪區(qū)域是在高原地區(qū)，氣候環(huán)境惡劣，會(huì)出現(xiàn)以下這些情況：沒(méi)有可供無(wú)人機(jī)起飛、降落的適宜場(chǎng)地，起飛采取彈射方式，回收采用傘降方式;如果作業(yè)過(guò)程中突發(fā)雨雪天氣，要馬上控制降落在安全地點(diǎn)，并對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行全面檢查，保證后續(xù)作業(yè)順利進(jìn)行。高原地區(qū)，大風(fēng)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(wú)人機(jī)航測(cè)在地籍測(cè)繪中應(yīng)用實(shí)例

該地相關(guān)部門為了解土地權(quán)屬、界限，采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行1：1000的地籍測(cè)量普查。測(cè)量的區(qū)域面積約為70.5平方公里，所處地貌為平原。因?yàn)樵搮^(qū)域的地籍圖為1：500制圖，所以，在航攝時(shí)設(shè)置0.05的地面分辨率，航高的設(shè)定也不能高于255m。具體的航拍方法為，讓無(wú)人機(jī)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(duì)航拍高度在233m，地面分辨率在0.0028～0.051m之間，這些數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)的。

航攝過(guò)程中，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與檢查，保證各指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，旋偏角通常不能高出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，要在8°以下，一般來(lái)說(shuō)，低于6°是最標(biāo)準(zhǔn)的，為此，全程對(duì)旋偏角精準(zhǔn)控制;此次航攝中，按照相關(guān)規(guī)范，同一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)符合。

完成航測(cè)后，對(duì)成果精準(zhǔn)分析。首先評(píng)定界址點(diǎn)的精度，在測(cè)量區(qū)域內(nèi)，選擇100個(gè)界址點(diǎn)進(jìn)行評(píng)定，最終結(jié)果是，此次航測(cè)成圖精度沒(méi)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足相關(guān)規(guī)程中的精度要求，為此，工作人員再次進(jìn)行了野外測(cè)量，最終精度達(dá)標(biāo)。其次，評(píng)定地物點(diǎn)的精度。作業(yè)中，找到特征顯著的地物點(diǎn)，最終選取200個(gè)地物點(diǎn)進(jìn)行評(píng)定，精度達(dá)到了100%;建筑物邊長(zhǎng)精度，經(jīng)評(píng)定達(dá)到了100%;評(píng)定航攝界址點(diǎn)發(fā)現(xiàn)率，能夠發(fā)現(xiàn)的占比為30.5%，不能發(fā)現(xiàn)的界址點(diǎn)占比為69.5%。此次無(wú)人機(jī)航攝，順利完成了對(duì)該區(qū)域的測(cè)繪，各項(xiàng)航測(cè)數(shù)據(jù)符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)設(shè)計(jì)非常合理、科學(xué)，航測(cè)的方法運(yùn)用得當(dāng)，中途沒(méi)有發(fā)生誤差和失誤，最終獲取到高精度測(cè)繪數(shù)據(jù)，幫助順利完成了此次地籍測(cè)繪工作。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著當(dāng)前地籍測(cè)繪工作任務(wù)的加重，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用在逐步增多，憑借自身的一些優(yōu)勢(shì)以及在測(cè)繪工作中取得的一些成果，其應(yīng)用前景還是非?？捎^的。但是無(wú)人機(jī)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(wú)法預(yù)測(cè)到的因素會(huì)影響作業(yè)進(jìn)度，這就需要不斷對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化，減少誤差，提高應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的能力，彌補(bǔ)在測(cè)繪作業(yè)中的一些不足，從而保證在地籍測(cè)繪工作中取得更顯著成果，推動(dòng)地籍測(cè)繪工作向更先進(jìn)、更科學(xué)的方向邁進(jìn)。

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