農(nóng)村地籍測繪中傾斜攝影測量影響因素初探

農(nóng)村地籍測繪中傾斜攝影測量影響因素初探

Summary：傾斜攝影測量技術(shù)是指利用安裝在同一飛行平臺上的多個傳感器，從垂直、傾斜等不同角度獲取圖像，從而實現(xiàn)地形測繪的技術(shù)。作為近年來地形測繪的一種新技術(shù)方法，它不僅突破了傳統(tǒng)航空攝影測量只能獲取垂直角度圖像的局限，而且能夠充分反映和呈現(xiàn)真實的地面物體。在先進定位技術(shù)的支持下，可以獲得更準確的地理信息和更豐富的影像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遙感影像技術(shù)在地形測繪中的進一步發(fā)展和深入應用。Keys：地籍測繪;傾斜攝影測量;影響因素;引言近年來，為了執(zhí)行農(nóng)村復興戰(zhàn)略和促進農(nóng)村社會發(fā)展，對可建設(shè)和集體土地使用權(quán)的登記和發(fā)放日益受到重視。農(nóng)村地區(qū)可建設(shè)用地使用權(quán)的登記是這項工作的基礎(chǔ)，其特點包括面積小、土地獨特、分布廣泛、地域分散、住房密度高和缺乏基本數(shù)據(jù)。為了提高經(jīng)認證的地籍測繪和居民住房保有權(quán)登記的效率和質(zhì)量，應特別注意無人機傾斜攝影測量技術(shù)的合理應用。1傾斜攝影測量技術(shù)的特點傾斜攝影測量技術(shù)用于物理制圖應用程序，以利用傾斜的航空相機獲取、分析和處理地形圖圖像數(shù)據(jù)，以滿足地形圖的需要。其中，在地形圖的拍攝和圖像采集上傾斜的航空相機是使用一定的傾斜角度參數(shù)進行拍攝和測量的。傾斜攝影測量技術(shù)的主要特點可以從以下幾個方面加以分析:(1)這是一種在綜合、發(fā)展和應用傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)的基礎(chǔ)上進行的測量技術(shù)，在具體測量分析中，可以實現(xiàn)快速采集和采集②在制圖應用中，傾斜攝影測量技術(shù)可以實現(xiàn)GSD、DLG、DOM、TDOM等多種測量分析結(jié)果的采集。，獲取多視圖圖像和視角圖像，充分收集測量分析地物的外觀、高度和位置等信息，并取代傳統(tǒng)的航空攝影測量技術(shù)及其應用；③傾斜攝影測量技術(shù)在攝影測量中具有較高的攝影分辨率和較大的視野角度；④傾斜攝影測量技術(shù)還可實現(xiàn)同一地物的多分辨率圖像采集在實際制圖應用中，并為相關(guān)制圖工作提供充分支持。2傾斜攝影測量技術(shù)應用要點2.1確定測量范圍作為農(nóng)村住房權(quán)調(diào)查的一部分，主要任務是確定繪圖工作的范圍，這是提高調(diào)查結(jié)果準確性和完整性的先決條件。根據(jù)制圖項目的要求，確定進行這種制圖所需的具體措施的范圍。為了便于今后收集數(shù)據(jù)，在進一步處理數(shù)據(jù)時，主要參考資料是利用全球定位系統(tǒng)在邊界上建立幾個參考點(數(shù)目可以合理地與試驗區(qū)的地形復雜性結(jié)合起來選擇)。使用定義的參考點，可以封閉測量范圍，生成測量地形圖，并在地圖中包括明顯的地理要素，例如道路、河流、樹木等。(b)促進攝影數(shù)據(jù)收集后的快速幾何校正，縮短數(shù)據(jù)收集與結(jié)果繪圖之間的時間間隔，并提高系統(tǒng)本身的效率。2.2無人機傾斜攝影測量技術(shù)需要依托計算機視覺原理實現(xiàn)了圖像的三維重建，技術(shù)可以自動恢復曝光瞬時相機中的方位元素、相機位置和測量區(qū)中的三維點云數(shù)據(jù)，而無需提供相機位置、相機位置、相機檢查等信息。特定應用程式需要根據(jù)當?shù)貙嶋H座標轉(zhuǎn)換3d資料。因此，必須在飛行前在實地設(shè)立檢查點，以便使用當?shù)貙嵱米鴺讼岛蚏TK采購檢查點的坐標。參考底圖可以利用下載的影響繪制測量區(qū)域圖、輸入飛行參數(shù)和生成飛行點數(shù)據(jù)，可以完成路徑生成，并且通過下載無人機飛行控制系統(tǒng)中規(guī)劃的路徑，可以完成數(shù)據(jù)的外部世界。2.3圖形修正處理基本數(shù)據(jù)采集完成后，進入采集數(shù)據(jù)校正處理階段。在應用傾斜攝影技術(shù)時，由于飛行高度和設(shè)備飛行速度等因素，所收集的某些應用數(shù)據(jù)可能與實際應用數(shù)據(jù)有所不同，需要通過科學手段加以修改，以提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的效率。一般用軟件附帶的功能進行處理，選擇地面控制點數(shù)據(jù)，數(shù)字6~10，并參考這些數(shù)據(jù)構(gòu)建圖像偏差校正模型。調(diào)整偏差后，專員小組將其替換為其他應用程序數(shù)據(jù)，以獲得更準確的數(shù)據(jù)信息。在進行圖形校正處理的同時，還需要改進數(shù)據(jù)信息的處理，如根據(jù)村內(nèi)不同地理要素的分布特征處理某些殘馀點數(shù)據(jù)，用不同顏色標記地理要素，以及提高內(nèi)容的效用。2.4三維重建與真正射生成在數(shù)據(jù)預處理的基礎(chǔ)上，利用SIFT算法匹配圖像特征點，利用隨機抽樣一致性方法進行粗差檢測。這個過程可以結(jié)合相對定向模型和五點法。如果兩個模型之間存在三度重疊點，則應采用向前相交的計算方法來消除粗差點，從而可以連續(xù)選擇具有足夠連接點的圖像，并依次完成相對定向。旋轉(zhuǎn)矩陣和方向線元素可以順利計算。判斷單元陣列作為方位的正確性，應使用旋轉(zhuǎn)矩陣乘法和線元向量。波束法可以與三維測量結(jié)合使用，從而獲得畸變消除后的圖像和優(yōu)化后的高精度外方位元素，為后續(xù)的紋理提取和三維模型創(chuàng)建提供依據(jù)。為了創(chuàng)建立體圖像，需要進行多視圖、多圖元的密集圖像匹配，并輔以基于塊的多視圖匹配方法?？臻g平面可以劃分成規(guī)則的網(wǎng)格作為基礎(chǔ)，可以綜合利用物元、圖像特征點和多視角圖像的特征信息和成像信息。為了對多視點圖像進行密集匹配，可以采用不固定圖像的匹配策略。通過并行算法可以完成多視點圖像同名點坐標的快速計算，從而實現(xiàn)高密度三維點云數(shù)據(jù)的獲取。坐標變換模型的建立需要經(jīng)過圖像控制點，從而進行地理配準和坐標變換，可以對三維點云進行變換，實現(xiàn)局部坐標系下的DSM生成，然后進行真實投影校正和紋理映射，從而可以順利獲得真實投影圖像和全要素三維模型。3不同影響因素的精度分析3.1不同傾角對建模效果的影響當其他設(shè)置相同時，相機的傾斜角度越大，目標視線相對于墻面的角度越高，目標相對于墻面的水平程度越高。收集建筑信息時，可以收集有關(guān)墻的更多信息，創(chuàng)建更有效的模型和更清晰的紋理。坡度和視線之間的關(guān)系以及墻面之間的角度，使得隨著坡度的增大，圖像會收集更多有關(guān)墻面的信息，反之亦然。為了增加地面信息，需要擴大飛行區(qū)域以滿足建模需要。隨著傾斜角度的增加，圖像將顯示更豐富的構(gòu)造細節(jié)和零件的小間隙。理論上，當相機的傾斜角度達到90時，圖像中包含的建筑信息最豐富，建模效果最好。由于實際生產(chǎn)、其他建筑受到阻礙，以及增加傾斜等問題的影響，導致道路擴大，傾斜相機通常使用45度作為傾斜角度，并計劃將道路延伸到很遠的地方，以便進行實際操作。3.2不同地物分辨率（航高）對地物點精度的影響根據(jù)攝影測量原理，地面分辨率GSD、相機焦距f、像元大小a及相對航高H關(guān)系如式（1）所示。其中，a=L1/l(2L1=COMS長邊尺寸，單位mm；L2=COMS的長邊分辨率)。本實驗配置的五鏡頭A5100相機均采用定焦鏡頭，其中垂直鏡頭焦距f=25mm，傾斜鏡頭焦距f=35mm，像素大小a=0.0043mm..從公式(1)可以看出，其他因素不變，分辨率確定為相對高度。為了測試地面物體在5厘米、3厘米、2厘米和1.5厘米四種不同地面分辨率下的誤差，相應的高度分別為290米、174米、116米和87米。為了控制不同影像控制點方案對精度的影響，本次試驗將影像以100m左右的距離均勻布設(shè)，通過不同分辨率的航拍照片，分別對模型進行建模，并與地面物體特征點的實際全站儀測量進行對比，驗證其精度。結(jié)束語隨著傾斜攝影技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，傾斜三維測量地圖的優(yōu)勢更為突出，將逐步取代傳統(tǒng)的立體地圖。確保在城市規(guī)劃、土地調(diào)查和緊急保護中更廣泛地使用坡度測量技術(shù)。有關(guān)研究人員應利用不斷更新的技術(shù)，深入研究傾斜攝影技術(shù)的問題，提高傾斜攝影技術(shù)數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，促進傾斜攝影技術(shù)的積極發(fā)展。Reference[1]許南海,劉曉文.傾斜攝影技術(shù)在農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查測量中的應用[J].智能城市,2021,7(01):61-62.[2]張凱,呂志慧,赫春曉,時斐.傾斜攝影測量“精準測繪”研究與實現(xiàn)[J].江蘇科技信息,2021,38(01):26-30+45.[3]趙福