无人机倾斜摄影在房地一体化中的测量方法现状及发展趋势.pdf
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1、经纬天地Survey World2023年第3期No.320230引言传统的房屋测量通常有架设测站法、近景摄影测量法、绳测六分法、踏勘法、激光扫描法等方式,但这几种方式存在效率低、周期长、成本高、自动化难的弊端。这些弊端在一定程度上制约了测绘工作的自动化、高精度化与信息化发展,并且全野外测量作业受天气影响较大,传统方式较难实现农村房地一体化测绘成果的快速生产更新1。农村房地一体化不动产确权登记工作处于高速推进阶段,时间紧、任务重,对基础测绘数据的快速生产作业有着较高要求。近些年,随着无人机倾斜摄影测量技术的迅速发展,其在地籍调查中的应用被越来越多地探索与研究2。而运用无人机倾斜摄影测量方法,通
2、过建立测区的高精度、高分辨率三维模型,可实现在内业对地理要素的数据采集,大大弥补了传统测量方式的不足,具有效率高、精度高、成本低等特点。本文基于国内无人机倾斜摄影房地一体化测量方法现状,结合实际生产中的相关案例,探讨无人机倾斜摄影在房地一体化测量具体工作中存在的问题及发展趋势,为房地一体化测量工作提供新的参考。1技术路线无人机倾斜摄影房地一体化测量通过踏勘测区进行测区的资料收集,然后制定像控点布设方案与飞行方案,结合测区情况完成像控点的布设、飞行平台的选择及航线规划。使用无人机搭载五镜头相机或调整角度的单镜头交叉航线获取影像,并利用三维建模软件对影像进行空三解算,实现无人机倾斜摄影在房地一体化
3、中的测量方法现状及发展趋势郭婧筠(山西省测绘地理信息院,山西 太原 030001)摘要:分析了基于无人机倾斜摄影房地一体化测量方法应用现状,总结出无人机倾斜摄影测量在房地一体化工作中的实际问题,进而从应用领域拓展及多学科交叉两方面对无人机倾斜摄影的发展趋势做出展望,为房地一体化测量工作提供新的参考,提高房地一体化测量工作的效率及质量。关键词:无人机;倾斜摄影测量;房地一体化中图分类号:P237文献标识码:A文章编号:2095-7319(2023)03-0056-04Current situation and developing trend for the measurement method
4、in the integration of real estate and ground by UAV oblique photographyGUO Jingyun(Shanxi Institute of Surveying,Mapping and Geoinformation,Taiyuan 030001,China)Abstract:The current situation of the application of the integrated measurement method based on UAV tilt photography is analyzed,the practi
5、cal problems of UAV tilt photography measurement in the integrated work of real estate are summarized,and then thedevelopment trend of UAV tilt photography from two aspects of application field expansion and multidisciplinary intersection isoutlooked in this paper.Therefore it provides new reference
6、 for the integrated measurement work of real estate and improves theefficiency and quality of the integrated measurement work of real estate.Key words:UAV;tilt photogrammetry;integration of premises收稿日期:2023-01-31作者简介:郭婧筠(1985),女,山西五台人,硕士研究生,工程师,主要从事地图制图等工作。E-mail:566月三维重建,基于实景三维模型实现内业采集房地信息。无人机倾斜摄影
7、房地一体化技术流程图如图 1 所示。2现状及存在的问题通过分析无人机倾斜摄影房地一体化测量方法的现状,总结实际生产过程中从前期准备中像控点布设、制定无人机飞行方案到测区三维模型的建立过程中的各类问题。2.1像控点布设像控点布设属于飞行前的准备工作,是直接为摄影测量的控制点加密或测图需要而布设并进行测定的控制点。合理布设像控点,可以有效降低误差,提高精度。像控点布设应注意以下事项:(1)像控点的标记方式一般有两种,分别是油漆与腻子粉。这两种标记方式的选取取决于地面的软硬程度,质地较硬的地面选择油漆,较软地面选择腻子粉,布点记号常选择L 型或十字型。两种标记方式如图 2 所示。(2)像控点的布设位
8、置应视野好、易辨认、平坦,如农村道路、住户建筑物等。现实中的测量对象大部分为不规则测区,对于此类测区,需结合测区地形,使像控点能够均匀分布在测区中。在农村房地一体化测量中,为满足测绘精度要求,测区像控点间的设计间距应控制在 80 m 左右,一般不超过 200 m。(3)对像控点的测量,要选取与项目相同的坐标系统,以便于应用。然后根据精度要求选择恰当的方法,一般有GNSS 法、RTK 法、全站仪测量法、LiDAR 测量法等。一种测量方法难以同时实现高精度、低工作量和低成本,可以结合以上方式综合测量。总之,选择适宜的像控点坐标测量方法,需要根据项目的精度要求、工作难易程度和投入成本等因素进行综合考
9、虑和权衡。要求像控点平面坐标测量精度不大于图像 GSD 的 1/3,高程坐标测量精度不大于 GSD 的1/2。何高林等以某村镇房地一体化测量为例3,提出了 4 种像控点布设方案,通过对比点位误差,得出了在不同情况下像控点布设方案呈现不同测量精度。故要求测量工作人员在项目条件和精度要求的基础上综合考虑各影响因素,选择满足快速高效测量的安全区域,并兼顾影像定向和解译要求,这是获得高质量像控点坐标的基础保证。2.2确定飞行方案和数据采集无人机飞行方案主要是飞行系统的选择与航线规划。在房地测量工作中,主要是根据测区实际来决定飞行系统的选择;在航线规划中,测绘工作人员了解测区实际情况后,围绕分辨率、飞行
10、速度及高度等参数进行设计。这些参数的设置会决定影像获取的效率及分辨率,进而影响整个测绘工作进度及质量。房地一体化测量航线规划参数设定如表 1 所示。表 1房地一体化测量航线规划相关参数设定影像重叠度和航摄高度相关,航摄高度降低,重叠度减小。当采用同样的高度飞行时,在测区高处,虽然得到了更高分辨率的航摄影像成果,但是影像重叠度降低,无法保证后续数据的高精度解算。因此,在进行航线规划时,可以采用变高方式,即以不同的高度对测区进行航摄,这样在保证影像分辨率符合要求的同时,也保证了航摄影像成果的重叠度。纪志浩通过对无人机外业数据采集飞行方案进行优化4,通过实例数据分析平原、丘陵地带的房产数据的精度,验
11、证房地一体化测量中无人机倾斜摄影方法的适用性。房地一体化测量对象通常以村为基本单位,且房屋分布相对位图 1无人机倾斜摄影房地一体化测量技术流程图相关参数航摄高度航向重叠率旁向重叠率飞行速度飞行方式云台倾斜角GSD参数设定H=f GSD/(f为镜头焦距、为像元尺寸)60%80%15%60%无风或静风状态下 6.6 m/s五镜头或单镜头“井”字形飞行450.022 m郭婧筠:无人机倾斜摄影在房地一体化中的测量方法现状及发展趋势图 2L 型(左)与十字型(右)标记方式57经纬天地Survey World2023年第3期No.32023置散乱,实际测量面积较小,所以在房地一体化无人机航线设计工作中需要
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