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摘要:当前社会发展下地籍测绘为我国国土资源管理工作提供了有利的支持,倾斜摄影测量技术在其中发挥了重要作用。文章对倾斜摄影测量技术流程进行分析,探讨该技术的具体应用。
关键字:倾斜摄影;摄影测量;测量技术;地籍测量
引言
随着我国城市化建设进程不断加快,大比例尺地形图作为城市基础地理信息数据资源的重要组成部分,其测制覆盖范围不断加大,更新频率也不断提高。基于倾斜摄影实景三维模型开展地籍测绘工作,能够有效提高地籍专题要素采集和地籍图编制的工作效率,大大降低了生产经济成本。目前,国内外已广泛开展利用倾斜摄影测量新型测绘技术获取实景三维模型数据成果并基于实景三维模型开展地籍测绘、地形图测绘、其他专题测绘等工作,逐渐成为城市三维基础地理空间框架建设的重要内容。
1地籍测绘相关概述
在开展地籍测绘工作的过程中,地籍测绘对于相关人员有着严格的要求,不但需要地籍测绘人员具备专业的测绘知识,还需要有丰富的地籍测绘经验,而且作为一名地籍测绘人员,还需要懂得相关的法律知识,在实际开展地籍测绘的过程中,要具备认真和负责的态度,保证工作的严密性。地籍的测绘资料是开展地籍测绘工作的重要部分,需要保证地籍测绘资料的真实性,而且在开展地籍测绘工作的过程中,还存在着动态性的变化,这在一定程度上保证了地籍测绘资料的现实性。地籍测绘工作的开展主要是政府行为,并且具备着较强的法律效益,可以让土地资源得到科学合理的运用,在这个基础之上,可以给土地资源管理提供有效的数据信息。通过开展地籍测绘的工作,可以给税收和土地产权提供一些合理的保护,并且还能给人们提供一些信息参考。开展地籍测绘工作,可以得到准确的地籍信息,需要按照权属的调查结果,对土地的面积和位置等开展现场测绘的工作。开展地籍测绘工作的内容主要包括以下几点:第一,开展地籍控制测绘工作,需要布设地籍控制点和地籍的图根布置点。第二,对行政区的接线进行测定,对土地权属接线的界址点坐标进行测定,对于界限的测量工作,主要是在二维坐标系中由角度和距离得到的界址点,并且需要在土地的交界处进行标注。
2倾斜摄影测量作业流程
无人机倾斜摄影测量的作业流程主要包括:准备工作→布设像控点→航空摄影→空三加密→全自动三维建模→裸眼要素采集→外业调绘→成果质量检查→资料整理提交等。第一,准备工作和项目设计。开展无人机倾斜摄影测量前,应做相关的准备工作并进行项目设计。首先收集已有成果资料,包括项目特点、工作范围、已有控制点等,充分利用已有资料;然后根据项目情况进行项目设计,包括相机参数、航线、航高、航速等内容。第二,像控点和航空摄影测量。项目准备和项目设计完成后开展像控点和航空摄影测量工作,像控点和航空摄影测量是整个项目的核心工作。像控点的布设应分部均匀并覆盖整个测区,像控点间距和测设方法应满足规范要求。第三,内业处理。像控点和影像采集完成后进行相片的预处理,然后通过专业软件进行空三加密和三维建模,模型建设完成后,将模型导入专业的采集软件进行裸眼地籍要素的采集。在采集要素过程中,如遇到内业无法判断的情况应做好记录后在现场进行调绘,如部分点位无法确定需进行实地丈量。第四,外业调绘和质量检查。内业采集完成后,进行外业调绘和确认,并进行成果质量检查,经检查无误后方可进行资料整理提交。
3倾斜摄影测量技术在地籍测绘领域应用
3.1选择高稳定性且带高精度POS系统的无人机系统
从目前的行业发展态势来看,由于电动无人机在飞行安全、飞行稳定性方面有明显优势,所以搭载倾斜相机的无人机主要采用电动固定翼及旋翼机。由于旋翼机飞行速度较慢,像移影响较小,所以厘米级高精度影像获取主要采用旋翼机。在大范围倾斜数据获取过程中,使用电动固定翼无人机,可发挥其续航时间长的优势,提高作业效率。利用普通数码相机进行大范围倾斜摄影测量,在内业数据处理过程中,会经常出现断层、层面弯曲的现象,通过大量实践研究证明,利用装有高精度POS系统的无人机获取影像,结合高精度POS进行空三解算,空三通过率明显提高,所以高精度POS采集系统也是衡量无人机性能的主要指标。
3.2数据获取、(1)像控点测量
随着无人机倾斜摄影测量系统配备IMU/DGPS设备,大大降低了布设密度,像控点按区域网布设,由于倾斜摄影重叠度高、有多视角影像,计算机密集点云数据匹配功能强等,外业布设像控点位基线跨度可适当放宽,一般情况下均布设为平高点,像控点平面坐标和高程利用AHCORS采用RTK方式进行测量。测量像控点的同时应进行检查点采集,用于评定内业数据处理的精度。倾斜影像获取时根据样本图幅分布区域确定飞行范围,合理规划飞行航线,因地势平坦,建筑物高度均在 80 m以下,考虑到倾斜摄影相机拍摄角度,为保证边缘物体立体成像,航线覆盖超出测区边界线至少3条航线。最终确定航向重叠度为80%,旁向重叠度为70%,飞行高度 150 m。飞行中采用GNSS系统导航,按照航线设计数据飞行,航空摄影时,飞行要尽可能平稳,航线弯曲度不应大于3%。飞行数据检查时应保证影像清晰,反差适中,颜色饱和,色彩鲜明,色调一致,能够辨别与地面分辨率相适应的地物影像。
3.3空中三角测量
提交空三任务,利用多视空中三角测量技术和低精度POS,完成复杂关系下的特征点提取与基于POS的平差调整。空三一次性完成,选择坐标系,导入像控点成果并完成像控点的转刺。再次提交平差任务,将虚拟坐标系转到像控点坐标系下,完成带像控点的平差,结合平差报告查验空三成果的可用性,成果可用。空中三角测量涉及到的主要有影像金字塔的创建、特征点的检测与提取、特征点的匹配与调整。
3.4图库一体采编
图库一体采编程序可以借助山维EPS地理信息工作站来实现;数据采集的模式可以考虑采用正射影像与三维模型相结合,三维模型采集的数据包括房屋和房屋的附属设施以及标注属性,而正射影像可以采集其他地物的数据。可以按照实际的地物情况对两种采集方法进行灵活转换。利用这两种手段进行地形图绘制后,实施野外调绘,也就是说对于那些地物被遮掩或者建模不理想的地方,内业的判断难以准时采集,因此标注的“此地物内业无法判断,需外业实测”的字样,可以一并进行属性调绘、补测、核查等业务。
3.5倾斜摄影实景三维模型成果拓展应用
倾斜摄影实景三维模型数据成果,包含了海量带有三维地理空间位置坐标数据的点云、反映现实世界的真实纹理影像等多源信息,可以基于成果提取数字高程模型数据、数字表面模型数据、真正射影像数据等,进行更加深入的二次开发及应用。倾斜摄影实景三维模型数据成果,具有空间高精度可量测、空间透视等特性,并且易与当前地理信息系统平台软件整合,相比以往二维基础地理信息数据更加直观、真实、精确,在不动产测绘、空间规划、城市规划、不动产管理、应急服务、数字校园、智慧社区等领域具有一定的应用价值。
结语
综上所述,倾斜摄影实景三维模型能够为用户提供更丰富的地理空间位置信息和更直观的场景用户体验,该技术在国内乃至国外等发达国家已经广泛应用于自然资源管理、公共安全、城市综合管理等诸多领域得到广泛应用。在日后还需要发挥倾斜摄影测量优势,提高地籍测绘的整体水平。
参考文献
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