無人機航空攝影測量在征地拆遷工程中的應(yīng)用

無人機航空攝影測量在征地拆遷工程中

的應(yīng)用摘要：目前，在征地拆遷工程管理方面，大多還是采用傳統(tǒng)的手段進(jìn)行管理，因其涉及環(huán)節(jié)多、相關(guān)數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高等要求，在拆遷和補償?shù)恼J(rèn)定方面容易帶來一些難以避免的錯誤，數(shù)據(jù)核算工作量大難度高，勢必導(dǎo)致征地拆遷管理工作的難度加大。為此，以無人機航空攝影測量技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合實際工作需求，建立基于無人機航空攝影測量的征地拆遷工程可視化征地拆遷管理系統(tǒng)，支撐征地拆遷工程管理應(yīng)用具有重要意義。基于此，本文章對無人機航空攝影測量在征地拆遷工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。關(guān)鍵詞：無人機航空攝影測量；征地拆遷工程；應(yīng)用引言無人機航空攝影測量技術(shù)是近年來在遙感技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)。由于具有機動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、可云下攝影等特點，低空航測技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字城市建設(shè)、國土資源調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、工程設(shè)計等一系列國家重大需求的重要手段之一。1無人機攝影測量技術(shù)概述顧名思義，無人機攝影測量技術(shù)是一種使用無人機設(shè)備進(jìn)行空中定點攝影，進(jìn)而實現(xiàn)工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)勘測和地質(zhì)地理特征測繪的一種技術(shù)。無人機從機場起飛，控制室里的操作人員通過遙測遙感技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，指揮無人機飛抵目標(biāo)區(qū)域上空完成地質(zhì)地理數(shù)據(jù)采集任務(wù)，并回傳給遠(yuǎn)程控制室進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。2無人機傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用要點2.1無人機攝影測量的像控點布設(shè)在進(jìn)行數(shù)字化地形測量時運用無人機攝影測量技術(shù)，其實際布設(shè)的像控點需要清楚且明亮，以便于能夠?qū)Σ伎攸c的位置進(jìn)行判斷，進(jìn)而準(zhǔn)確丈量立體。在實際布設(shè)像控點時需要做到互通共用。一般來說，是將其布置在無人機航行方向以及旁向的5-6片堆疊范圍當(dāng)中，同時需要確保點與相片邊際的間距在1cm或1.5cm以上，采取綜合成圖方式來設(shè)置的像控點需要與航向邊際間距在規(guī)定要求的50%以上。如若在測量較高海拔的場地時使用無人機攝影，那么需要盡量設(shè)置高程控制點在高程起伏不大的區(qū)域，并且需要盡可能布設(shè)在高程控制點以線狀地物之間的交點最佳。需要注意的是在布設(shè)像控點時盡量避開崎嶇的斜坡、陡峭的山頂以及狹溝，而且部分點的布設(shè)條件與像片要求出現(xiàn)沖突，那么就需要對其點位布設(shè)進(jìn)行重新考慮。2.2數(shù)據(jù)處理無人機航拍技術(shù)具有準(zhǔn)確性、靈活性，在數(shù)據(jù)信息勘查處理的過程中，相關(guān)工作人員需要在航拍技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，對高度匹配計算設(shè)備加以應(yīng)用，在DSM自動提取基礎(chǔ)上，對重疊影響進(jìn)行高效的處理，實現(xiàn)三維地表繪制。需要注意為了能夠合理地控制數(shù)據(jù)信息處理的精度，測量測繪工作人員需要將測量的數(shù)據(jù)與原始信息數(shù)據(jù)加以比對，在數(shù)據(jù)校正、航拍驗證基礎(chǔ)上，有效提高無人機航拍質(zhì)量。2.3三維重建與真正射生成基于數(shù)據(jù)預(yù)處理基礎(chǔ)，可采用SIFT算法匹配影像的特征點，并采用隨機采樣一致性方法進(jìn)行粗差檢測，這一過程可結(jié)合相對定向模型和5點法，如三度重疊點存在于雙模型之間，粗差點剔除需采用前方交會計算方式，以此對連接點足夠的影像不斷選擇，相對定向即可依次完成，定向的旋轉(zhuǎn)矩陣和線元素可順利計算，為判斷單位陣作為定向的正確性，需利用旋轉(zhuǎn)矩陣相乘和線元素向量共面，自由網(wǎng)可進(jìn)而完成構(gòu)建。可采用光束法聯(lián)合空三測量，可得到畸變消除后的影像和優(yōu)化后的高精度外方位元素，后續(xù)的紋理提取和三維模型創(chuàng)建可獲得依據(jù)。為創(chuàng)建三維圖像，需開展多視、多基元密集影像匹配，輔以基于區(qū)塊的多視匹配方法，空間平面可在劃分規(guī)則格網(wǎng)后作為基礎(chǔ)，綜合利用物方面元、像方特征點、多視影像上的特征信息和成像信息，為密集匹配多視影像，可由此采用影像不固定的匹配策略，多視影像同名點坐標(biāo)的快速計算可依托并行算法完成，高密度三維點云數(shù)據(jù)獲取可隨之實現(xiàn)。3無人機航空攝影測量在征地拆遷工程中的應(yīng)用措施3.1航線規(guī)劃和范圍確定在一般情況下，無人機飛行器的飛行時間最長可達(dá)一小時，去除飛行器起飛和降落的時間，需要將飛行器實際飛行時間控制在50分鐘內(nèi)，避免因為飛行器能源耗盡而出現(xiàn)墜機情況，為能夠有效控制飛行器飛行時間，首先需要進(jìn)行航線規(guī)劃工作，并對無人機測量測繪工作范圍進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而確保航空測量測繪工作的全面、完整。3.2繪制地圖在無人機設(shè)備中繪制地圖是一項極為重要的工作內(nèi)容。在這一過程中，為了更好地確保其具有更高繪制精度，相關(guān)作業(yè)人員就要對數(shù)字化技術(shù)加以研究和探索，滿足測量要求。清晰度、比例尺達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，在實施測量過程中，就可以應(yīng)用航空攝影測量法來進(jìn)行具體作業(yè)，不僅可以對測量目標(biāo)進(jìn)行直接觀察而且可以對相關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，使測量結(jié)果具有更高準(zhǔn)確性。另外，相關(guān)作業(yè)人員還應(yīng)當(dāng)結(jié)合無人機作業(yè)原理、測量方法、系統(tǒng)運用以及地圖地形繪制等方面進(jìn)行綜合考量，使各項數(shù)據(jù)信息得以實現(xiàn)優(yōu)化，盡可能地使圖像地形與數(shù)據(jù)地形保持統(tǒng)一，使地圖繪制技術(shù)水平得到進(jìn)一步增強。3.3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理內(nèi)業(yè)處理按《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》(CH/Z3003-2010)進(jìn)行，具體過程為:①對數(shù)字相機拍攝的原始影像進(jìn)行內(nèi)定向以及影像旋轉(zhuǎn)和畸變更正等預(yù)處理工作;②利用Inpho軟件進(jìn)行空中三角測量，通過軟件自動空三平差及人工干預(yù)平差的交互式方法得出平差結(jié)果，本次空三構(gòu)成的區(qū)域網(wǎng)整體框架精度為:控制點X坐標(biāo)的殘差最大值為2.6cm，控制點Y坐標(biāo)的殘差最大值為2.5cm，控制點Z坐標(biāo)的殘差最大值為0.3cm;③利用Inpho軟件進(jìn)行正射影像圖制作并利用南方iData軟件進(jìn)行立體測量，生成符號化1：1000的線劃地形圖;④內(nèi)業(yè)勾繪完成的大比例尺地形圖成果作為外業(yè)調(diào)繪的工作底圖，依照技術(shù)設(shè)計要求的精度標(biāo)準(zhǔn)到實地復(fù)查檢測。外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容包括：內(nèi)業(yè)判讀檢查、屋檐改正、注記地理名稱調(diào)查、建筑物層數(shù)、結(jié)構(gòu)等說明注記等。通過外業(yè)調(diào)繪，可將內(nèi)業(yè)判讀錯漏的信息補全;⑤依照規(guī)范和設(shè)計要求，對高程變化較小的裸露地區(qū)和特殊位置采用三角高程作業(yè)方法，進(jìn)行高程注記點的檢測。檢測涵蓋了測區(qū)大部分區(qū)域，檢測結(jié)果滿足地形圖檢查與驗收的要求和數(shù)量;⑥對外業(yè)調(diào)繪后的地形圖進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯。對檢查出的問題進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理和完善，另外對個別不確定的房屋進(jìn)行“二次外業(yè)”。最后不斷完善編繪大比例尺數(shù)字線劃圖(DLG)成果，使“某地區(qū)土地儲備項目用地測繪圖”滿足用戶及設(shè)計要求。結(jié)束語征地拆遷工程是一個復(fù)雜的過程，不僅涉及工程投資、建設(shè)方，還涉及地方政府、工程區(qū)域土地所有者。結(jié)合無人機航空攝影測量技術(shù)，形成可視化的征拆管理工作臺，在征拆管理各環(huán)節(jié)支撐相關(guān)參與則進(jìn)行直觀、高效的完成工作，并根據(jù)管理業(yè)務(wù)需求及時動態(tài)的形成各類數(shù)據(jù)報表，在滿足征拆管理統(tǒng)計分析要求的同時，極大的提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及可追溯性，降低管理成本及管理風(fēng)險。參考文獻(xiàn)喬天榮，馬培果,許連峰，劉平利.基于無人機傾斜攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析[J].礦產(chǎn)勘查,2020,11(12):2698-2704.趙明哲，王薇娜.無人機航空攝影測量技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2020,5(20):250-251.解文武.無人機航空攝影測量在地