无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用策略研究

周 路

（山东省地质测绘院，山东 济南 250002）

无人机设备在实践中得到广泛应用，可以完成人工操作中无法实现的任务，为生产作业提供可靠保障。近年来，随着现代化建设进程的加快，在城镇开展地籍测量工作有助于实现国土科学规划，增强建设动力，实现资源高效化利用。人工测量的方式不仅会对工作进度形成限制，同时也会导致测量数据的可靠性下降，无法得到精准化的测量结果。运用无人机航空摄影测量技术，可以将摄影设备搭载无人机设备中，满足多元化使用需求，真正为城镇地籍测量工作提供支持。在实践作业当中，应该结合测量工作的目标及要求，确定切实可行的技术方案，避免在应用无人机航空摄影测量技术时面临较大的风险。

1 无人机航空摄影测量技术概述

无人机航空摄影测量系统成为当前地籍测量中的主要工具，尤其是在城镇地籍测量工作中面临诸多因素的干扰，包括环境因素和人为因素等等，加大了测量的难度，无人机的重量较轻且携带便捷，因此在实践中可以加快工作进度。该系统应用先进的摄影技术，在1∶500~1∶2000的比例尺地籍测量中也可以达到工作人员的要求。电动装置和燃油系统的应用，为无人机航空摄影测量系统运行提供动力，同时航空摄影测量系统占据核心地位，只有在确保摄影图片质量达到标准的前提下，才能获得更加真实有效的地籍测量数据，为数据整合及分析提供支持。多旋翼、复合翼无人机的垂直起降方式，对起落场地的要求不高，车载弹射、弹射架辅助弹射也可满足无人机的飞行发射要求。无人机航空摄影测量技术在实施测量和航拍的同时，能够为数据处理提供支持，真正实现了一体化操作。

2 无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的作用

2.1 分辨率高

地籍测量中应用无人机航空摄影测量技术，可以提高影像的分辨率，更加清晰直观地分析地物信息，有助于改善数据信息质量。无人机在飞行过程中为数据获取和资料整合提供支持，搭载的高分辨率摄影设备可以更加快速地获取相关信息，降低外界因素对影像质量的干扰。在传统测量工作中，高层建筑会产生不同程度的影响，由于无人机航空摄影测量技术的灵活性较强，因此可以最大限度避免高层建筑的影响。可以从不同角度获取地物信息，帮助工作人员更加全面地了解地籍情况。随着生产制造工艺的快速发展，摄影设备的性能也会更加完善，因此应用无人机航空摄影测量技术可以获得更高分辨率的影像，避免出现影像模糊不清的状况。

2.2 操作便捷

相较于传统技术手段而言，无人机航空摄影测量技术还具有操作便捷的特点，这也是加快城镇地籍测量速度的关键，该技术用到的设备较少，包括无人机和摄影设备等，而且重量较轻、体积较小，满足了野外作业的要求，不会给工作人员带来困扰。同时，无人机的起飞和降落都十分灵活，只需要对操作人员进行简单培训就能迅速掌握操作方法和技巧，降低了人为因素对测量结果的影响。无人机航空摄影测量系统的组成及运行原理都十分简单，可以大大减轻工作人员的负担。

2.3 测绘精度高

可以获得更高的测绘精度，也是无人机航空摄影测量技术的主要优势，可以避免在内业作业中受到数据误差的影响，达到精准化测量和精确化分析的目的。该技术真正实现了1∶500地形图的测量要求，在更高测量条件下依旧能够高效开展测量工作，真正弥补人工测量中的不足，为数据处理奠定了保障。同时，该技术具有较强的适应性，在多种天气环境下都可以实施测量，而且避免受到地形地貌等因素的影响，可以深入到工作人员无法达到的区域实施测量，真正拓展了测量的深度及广度，获得全面的地籍信息。

2.4 安全可靠

无人机航空摄影测量系统可以在多种条件下完成高效化测量工作，因此不需要工作人员深入到恶劣环境中实施测量，真正保障了人员安全，防止出现意外事故。尤其是城镇地籍测量工作的难度较大且在不同区域的环境也有所差异，该技术的应用可以最大限度降低外界干扰，防止测量结果中出现较大误差。特别是在偏远山区的地籍测量工作当中，只需要规划好既定的航测线路，就能快速获取相关信息，传感器数据处理系统和无人机监控系统、云计算服务系统等衔接十分紧密，尤其是监控系统的应用，可以帮助工作人员实时了解无人机的运行情况，减少航测过程中的意外状况[1]。

2.5 成本投入低

无人机制造行业的发展速度加快，其成本投入也在逐渐降低，因此也使得无人机航空摄影测量技术的应用成本下降，在城镇地籍测量中具有经济性的特点。在测量作业中无需很多人员，只需要完成无人机的飞行操作就能够快速获取、整合、存储和传递数据，全过程的自动化程度明显提高，因此降低了人力、物力和财力的投入，实现资源优化配置及高效利用，是当前性价比较高的测量手段。

3 无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用流程

影像处理技术、影像匹配技术和自动化控制技术等，在该系统中得到集成化应用，与无人机技术实现密切融合，真正实现了数据的快速采集与处理，提高地籍测量工作效率。其中，PixelGrid系统和DPGrid系统的应用较多，运用无人机按照既定航线实施测量后，可以实现数据的自动化导出和共享，满足数据整理的要求，同时，智能化技术的应用可以自动剔除其中的异常数据，避免对分析工作产生干扰，更加快速地计算准确的数据，明确影像位置及地物特点[2]。在密集匹配技术的支持下，可以构建直观化的三维DSM点云，通过筛选和删除等操作获得可靠的DEM信息，为地理图像的生成奠定基础。

4 无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用策略

4.1 数据采集

数据采集是开展地籍测量的首要工作，只有确保数据的全面性、真实性和精确性，才能在图像绘制中提高整体质量效果。Mapmatrix软件在立体影像模型中的应用较为广泛，能够对城镇各地形要素进行深入解析，增强实际测量效果。测量人员需要对采集的图形信息进行有效标注，在此过程中应该实现点、线、面的有效结合，实现对地形要素的分析，采用分层存放的形式为后续工作提供便利。相较于传统工作方式而言，在数据采集中不仅能够加快工作进度，而且可以更快地找到异常数据及原因，防止干扰最终的测绘质量[3]。在应用Mapmatrix软件时，应该以航拍相片信息和相关辅助资料为依据，准确判读相应区域的地形要素。可以根据工作人员的具体需求控制摄影的角度，达到自动化调整的目的。

4.2 像控点布设

合理布设像控点，也能够为无人机航空摄影测量工作的高效化推进奠定保障，需要结合区域内的环境情况、地物信息等进行科学布设，以发挥无人机系统及航空摄影测量系统的优势。除了要确保布设位置的空旷性及平坦性外，还应该降低电磁辐射的影响，避免设置在基站或者信号塔的周围，点位应该在五度重叠以上。区域网法是布设像控点时的常见措施，各个像控点的间距是决定航测质量的关键要素，太远则会导致信息遗漏，太近则会加大工作量，造成不必要的浪费，一般要控制在200 m左右[4]。此外，也可以在单层平顶房顶设置像控点点位，可以避免造成遮挡等问题，为了便于识别可以通过十字交叉图案加以标识。对于空间位置的确定也十分关键，可以融合RTK技术辅助工作，经过多次测量后取平均值，以确保测量结果的可靠性。

4.3 图像处理

数据处理中采用人工操作的方式，会大大降低工作效率，而且测量精度也会下降，因此应用无人机航空摄影测量技术实施图像的初步处理，可以降低自然环境等因素的影响，防止造成数据失真等状况。设计专用的自载数据处理系统，在数据获取和整合分析中实现自动化操作，尤其是对于部分异常数据的处理效果更好，降低对最终测量结果的影响，提高绘制质量[5]。除了要及时修改测量数据外，还应该做好标注工作，帮助相关人员更加直观地了解相关信息。针对图像质量实施全面把控，避免造成图像模糊等状况，减轻内业人员的负担，促进地籍测量工作的高效化实施。

4.4 信息修正

为了减少图像中的误差，在应用无人机航空摄影测量时还应该及时开展信息修正工作，防止误差过大而影响最终的测量结果。在应用普通航空摄影技术时，容易造成较大的失误，而且各项数据的关联性没有得到很好的呈现。无人机航空摄影测量技术中应用智能化技术，可以有效解决该类问题，快速修改和调整摄影内容，实现了GPS技术和GIS技术的有效协同，在该区域内实现测量并获取地形地貌信息后可以进行对比分析，以便明确图像信息的问题及原因，为测量人员提供依据。

4.5 应用DOM技术

除了要实现图像和信息的初步修正外，为了改善整体测量效果，还应该以DOM技术为依托实施二次加工，针对相关数据信息实施采集与整合，最大限度控制测量结果的误差。在了解测量任务具体目标的基础上，实现测量数据的镶嵌处理，解决信息失真等问题，可以帮助工作人员更加直观地了解图片信息。地形图测绘是城镇地籍测量中的主要工作内容，DOM技术的应用可以更快地获取有价值信息，图像信息的融合度更高，测量区域的地形状况可以更加全面地反映在数据当中[6]。

4.6 航线设计

航线的合理性与否，也是影响无人机航空摄影测量技术应用成效的主要因素，因此在开展地籍测量工作时进行针对性设计，以更快的速度获取相关信息。在设计航线之前做好实地调查工作，了解测量区域内的实际情况，包括树木、建筑物和地形地貌等等，尽可能让无人机在飞行过程中避开障碍物，防止造成碰撞等问题，以保障无人机及摄影设备的安全[7]。根据测量任务及工作量确定最佳的航线数量，同时将无人机的飞行高度标注在设计图当中。此外，还要了解具体的平高控制点和基线位置，加强对无人机整个飞行过程的严格监控，避免在飞行中出现意外状况。

4.7 空中三角测量

空中三角测量也是当前工作中的重要环节，需要对相应测量区域中的数据实施采集和分析，结合现场环境情况制定空中三角测量实施方案。其中，空中加密技术的应用效果较好，能够实现对空地位置的加密处理。在空中三角测量中应该明确加密距离和高差情况，遇到复杂地形状况时也应该及时评估测量状况，降低外界因素的影响。对于边缘位置的规划，也能够通过空中三角测量的方式实现[8]。明确空中加密点的位置，实现像素数据的全面调节，在数据分析中获得可靠支持。在准备各项数据时，为了满足后期处理的要求，需要确保格式的统一性，明确相机的焦距要求，以便在特定线路中获得更加清晰的影像。在应用无人机航空摄影测量技术时，需要借助于特定的处理软件，满足信息的录入和存储、共享要求，达到自动定向的目的。同时，在空中三角测量中的多余像点也可以有效去除，满足对各个连接点的处理要求。

4.8 相片调绘

了解无人机航空摄影测量的技术规程，针对各类拍摄成片实施检查和筛选，同时要对测量区域中的特殊地貌和地物实施有效标记，确保工作人员能够快速获取地物信息。重新调查和相片的补测，是相片调绘环节的主要工作内容，应该结合当前成片质量情况实施整修，避免在地形图绘制中出现严重的偏差。全野外调绘法是当前工作中的主要形式，需要工作人员在野外利用无人机航空摄影测量系统实施调绘。针对无人机的性能情况实施全面检查后开展工作，使地形图信息更加全面和精确。数字线划图技术也是实践中的常用技术手段，要充分发挥全数字摄影测量工作站的作用，为数据整理和格式转换等提供保障。为了确保数字线划图的质量，应该借助于自动交互的形式，有助于误差控制，运用不同的代码和颜色等呈现相应图片[9]。达到采编要求后，结合内业和外业工作要求绘制地形图，以及时剔除其中的错误信息，确保地形图能够准确反映该区域的实际情况。

4.9 无人机补测

无人机补测工作能够弥补无人机航空摄影测量中的不足，使城镇地籍测量结果达到使用标准，工作人员应该对数据进行综合分析和评估，通过参数的调整降低结果中的误差。尤其是在很多测量盲区当中，无人机航空摄影测量技术的应用灵活性较好，针对重点区域测量信息要加以严格审查和筛选，同时避免在补测中出现重复测量的情况。针对后期数据加以检查，了解水涯线和等高线等情况，通过特殊标记的方式明确无人机补测重点及难点。DLG的精度是影响整个测量结果的主要因素，因此在测图工作站实践工作中应该明确外业点数据整理的重要性，以立体模型为依托实施观测，光标切准误差应该在8 cm以内[10]。在补测工作当中制定完善的管理制度，确保各个区域测量工作的逐步推进，不断提高工作人员的专业水平，在测量中降低人为因素的干扰。

5 结束语

城镇地籍测量工作内容较多，应用无人机航空摄影测量技术是推进城镇化进程的关键，可以获得更加全面而可靠的测量数据。该技术具有分辨率高、操作便捷、测绘精度高、安全可靠和成本投入低等特点，因此受到业内人士的广泛欢迎。在实际应用过程中，应该明确无人机航空摄影测量技术的具体应用流程及重点环节，以充分发挥技术优势。在数据采集、像控点布设、图像处理、信息修正、应用DOM技术、航线设计、空中三角测量、相片调绘和无人机补测等工作当中，也应该制定专项方案，以降低外界因素的干扰，避免数据质量受到影响。