无人机倾斜摄影测量技术在房地一体中的应用

2021-11-25 15:00:16

以下文章来源于中国测绘学会

图片

随着我国科学技术的发展,无人机航测技术得到了广泛应用。作为一种新型的技术,无人机借助飞行器及内置的摄像头、核心智能处理芯片,可以实现有效的监控,无人机航拍可以完成高难度的航拍。


目前,无人机倾斜摄影测量技术在房地一体工作中得到广泛应用,全面提升了工作效率,降低了作业成本。以无人机倾斜摄影测量在房地一体中的应用为例,可分析无人机倾斜摄影测量技术的优势,研究飞行平台的选择以及航线规划,讨论如何对房地一体进行倾斜摄影测量。


在房地一体测量当中,农村宅基地房屋使用权以及集体建设用地使用权调查是范围极广的一项基础性调查。在进行测量数据分析工作中,需要投入大量的人力、物力来完成测量工作。


使用无人机倾斜摄影测量技术,可以全面节约相关的成本,实施有效的测量作业,利用信息化技术,全面完善房屋的不动产信息。


无人机倾斜摄影测量技术,可实现高效、快速、最优成本的测量,完成房地一体项目的测绘,倾斜摄影测量技术将是后续无人机测量的重点生产环节以及全新的探索方向。


无人机倾斜摄影测量原理分析


无人机摄影测量技术可以利用全新的摄影角度以及相关的坐标,对测区地物进行分析。同时,可通过调整高度以及重叠情况对测量物体的整体数据进行全面记录;通过对同一物体的多视角测量,以获取地物的详细信息数据。


无人机倾斜摄影测量模式可以轻松地实现视角转换,将无人机以及倾斜摄影技术联合,可以最大限度地发挥其效果。利用联合平台以及三维建模等方式,对采集的数据实现全面处理,作为房地一体测绘工作的基础。


无人机倾斜摄影测量在房地一体测绘项目的应用优势


无人机倾斜摄影测量在房地一体测绘当中,其应用优势主要有以下四点:


其一,无人机倾斜摄影可以在实际应用中通过视点移动以及视角转换等,对同一物体的不同角度进行全面采集,实现三维模式的设定。通过不同的视角变换以及计算机对不动产结构进行重建,整体重建高度还原,可以达到细节百分百的重现。实现此技术可以有效解决传统摄影测绘技术的单一性缺点。


其二,利用无人机作为倾斜摄影设备,可以更快地进行视角转换。无人机可以完成迅速充电,且借助其较轻的机身,几乎可以在限定高度内完成任何飞行视角的转换。通过无人机内部的POS数据,在测绘时可以完成数据模式的现场分析。通过无人机搭载的核心芯片,可以远程传输自动化程序的处理物体数据,以便计算机更好地进行三维建模。


其三,无人机设备的应用可以极大程度地节省人力,全面提升测绘工作的效率。无人机摄影测量技术要求较高,因此其节省下来的多余时间也可以帮助相关的技术人员更好地进行内业数据处理工作,降低人工误差。通过正射影像以及三维模型的有效应用,农村房地一体测绘结果可以借助无人机实现全面转化。


其四,面对突发状况及时响应。该技术能做到对农村房地数据的迅速采集和资料整合,可以为相关决策部门提供依据。



无人机倾斜摄影的航空平台选择以及航线规划


在无人机搭载平台选择上,通常选择多旋翼无人机。


航线规划是保证影像有效获取的前提。在规划中,需要根据测区内的实际情况完成航线的规划,以获取合理的影像,并根据影像需求调整自身的飞行路线,利用无人机设计好的航线提升区域内的影像质量。


在飞行参数设置上,可以参照以下参数进行,例如,飞行高度可以设置70m、CCD可以设置5个;POS可以将其进行升级用以进行无人机搭载;配备分辨率为0.01、其镜头焦距选择等效35mm镜头焦距,此外需要额外配备鱼眼镜头以及超广角镜头,考虑到一些特殊需求,也可配备红外感应摄像头;在图像尺寸当中选择6000×4000图像尺寸、横向重叠度为80%、旁向重叠度为70%。通过相关模式的设定,可以保证无人机倾斜摄影有效运行。在地面布设像控点以及坐标系统选择过程中,无人机倾斜测量技术可以在后续测量过程当中,针对固定区域内部的建筑完成有效分析。

图片
图片




例如,在航空路线设定过程中,地面布置了约50个航空处理地点。在使用过程中,可以控制地面基地点的布置密度,对航空路线进行规划。


在满足所有精度要求的前提下,无人机倾斜摄影测量成果、质量、时间、周期等因素,可以达到相关应用标准。在测量区域内,每隔80m布置地面控制点,布置形式可以用灰标或漆标,根据我国的相关文件要求以及实际应用,可以选择CGCS2000国家大地坐标系。


实景三维建模技术


实景三维建模过程中,倾斜摄影测量技术可以完成以下流程:地面控制点、POS数据、倾斜影像——空三测量——密集匹配点——三维重建——纹理映射——实景三维模型。通过该流程,可以全面完成实景三维建模及相关步骤,主要分为两大流程。


其一,完成空中三角测量。空中三角测量可以全面提取区域内部的数据值,利用POS提供的多视影像外方位元素,并将其作为初始值,通过计算机采用SIFT算法进行影像的整体特征点匹配,以获取影像之间的连接点。


光束法解密精度较高、较严密,同时也是空中三角测量的主要方法。利用此方法可以有效地对实验区域内部的坐标点进行连接,通过相关的平差计算,以及多视影像完成元素设定。


受不可控因素影响,相关的数据值采集有可能会出现不符合要求的情况,导致测量结果出现问题。在测量过程中,出现此类情况时,可以添加连接点,或对不符合要求的数据进行删除,重新进行空三解算,可以更好地保证空三解算结果的准确性以及真实性。


其二,三维建模流程。在完成倾斜空中三角测量后,进行三维建模。利用ContexCapture系统,根据影像的整体匹配算法自动生成影像。根据其特征点,构成密集的测试云系统,有效建立不同影像之间的相关特征。通过计算机的运行程序,建立三角TIN。三角TIN在构建过程中,可以生成相关的模板,ContexCapture软件会自动且有效地计算出模型所对应的纹理,通过映射全面建立其与TIN生成的白膜模式。


EPS三维模式采集


在EPS三维采集当中,根据信息模式的设定,可以完成地理角度以及地理条件的认知。根据其倾斜测量生成的模型数据,例如通过ContexCapture进行导入,并对房屋、围墙、阳台等附属地物进行处理。对地面相关的关键点进行提取,将ContexCapture生成的三角模型加载至EPS当中。将生成的三维模型进行格式转换,其转换的格式通常为dsm格式。直接在三维模型上面进行矢量处理,利用矢量处理的清晰度,进行地籍数据的导入。采用五点房或者线划的方式对房屋进行绘制。同时,还可对房屋建筑物结构、楼层数目等属性进行有效设定,通过投影技术可以快速完成绘制,以保证其透视投影,完成房檐的整体改正。


无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体的实际应用


1
数据采集以及测绘数据的处理


在数据采集过程中,针对其区域内部设定的相关控制点完成坐标设定。同时,通过无人机搭载相关的数据采集设备,按照已经规划好的飞行路线进行低空飞行。对房地一体单元进行摄影,并保证其具有一定的重叠度,以便后续计算机进行扫描建模。


在测绘数据处理过程中,根据其测绘的实际需求以及飞行路线的布置情况,可以对无人机倾斜摄影测量技术的成果进行检查。对其成像的具体位置、精准度等进行核算。同时,校对POS数据,以保证倾斜摄影测量技术的有效应用,可以实现相关的加强效果。在后续摄影模式的改进过程中,可以做好相关的数据检查以及有效整理。


2
形成有效的测绘模型


在相关测量中,根据已经绘制的基础模型完成后续设定。例如,将相关模型导入至Smart3D软件当中,完成影像匹配。对空中三角测量等技术完成三维模型的设立,生成有效数据,并落实测量区域内的分辨率。根据实景、商业模型以及相关的成果,以时间为基准,完成网格以及贴图的匹配处理。调整POI信息,完成影像专题图。


在大比例尺测图当中,根据其相关数据,完成三维模型、空三成果以及相关影像的制作。并在测量的基础上实现数据导入,实现有效增强。工作人员可以按照相关的测量要求,对图层以及测量属性等信息进行加强,通过CASS软件,进行图形数据编辑以便后续测量图的有效使用。


3
房地一体测绘过程中无人机倾斜摄影的技术应用


对房屋一体进行无人机倾斜摄影测量的设定,可以实现农村土地以及不动产权制度的有效完善。在测量工作中,可以利用无人机倾斜摄影测量技术完成对实际情况测量,通过三维影像,保证测量成果具有明显的参考性以及应用性。主要应用方法包含以下三点:


其一,根据不动产区域进行测量,通过影像图以及三维模型,对测量的相关作业提供必要的技术支持。利用相关的图形软件,可以对农村房地一体测绘实现全面的设定。


其二,利用测绘图以及相关模型,形成准确的对应,以保证农村房地一体不动产区域有效设定。


其三,实现农村房地一体测绘区域的模型搭建工作,帮助农村房地一体开展可视化管理,有利于农村不动产以及土地产权的有效提升。



综上所述,在进行房地一体的测绘工作中,采用无人机倾斜摄影测量技术,可以全面增强测绘工作效率,保证房地一体测绘的精准性以及有效性,并为后续测量工作提供严谨的参考依据,极大地提升房地一体测绘工作的准确性,也为后续测绘工作提供必要的安全保障。


在模型精准度分析当中,倾斜摄影测量具有极大优势,但是否可以将其有效地应用到房地一体当中,必须通过有效的研究完成论证。通过EPS采集后的数据,根据我国《地籍调查规程》中的要求,完成相关模型的有效设定,探索无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体中的应用,完美地解决了以往测量效率低、周期长、成本高、真实性不足的缺陷。



地址:湖南省长沙市天心区新岭路66号天心软件产业园B栋10楼