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摘要:倾斜摄影技术属于一项新兴测绘技术,具有高便捷性、高效率、高精度等优势,广泛应用于各种测绘领域中。其中,地基测绘具有工作强度大、程序繁琐、技术性要求高等特点,传统测绘方法已经无法满足社会发展在地籍测绘方面的精细度要求,所以在地籍测绘中应用倾斜摄影技术具有良好可行性。本文介绍地籍测绘中倾斜摄影技术应用要点,并结合工程实例分析倾斜摄影的精度,结果显示符合相关要求。
关键词:倾斜摄影;地籍测绘;应用分析
前言:以往地籍测绘工作一般选择CPS-RTK、全站仪等设备技术开展数据采集工作,存在成本高、费时费力以及效率低等问题,无法满足社会发展需求。无人机摄影技术,促使大比例尺地图测绘工作出现较大变化,然而精度无法满足要求。通过倾斜摄影能够获得构筑物不同角度纹理数据,基于空三加密,约束条件增加,有效提升其精度[1]。
1地籍测绘中倾斜摄影技术应用要点
1.1航摄
利用倾斜摄影技术采集外业影像信息,借助飞行器搭载倾斜摄影设备仪器,获取空中航摄倾斜影像信息,并采集航片旁向的重叠度、航高信息、飞行姿态与旋偏角等信息,之后以倾斜影响数据为基础开展像控点布设工作,同时借助GPS系统以及全站仪等设备,测量外业像控点,获取前期外业倾斜影像,完成准备工作。
1.2生成实景3D模型
倾斜摄影技术处理内业数据,根据大量外业基础测量数据、倾斜摄影数据等,通过立体空中三角测量方式进行解析,借助专业倾斜测量信息处理软件,对倾斜设想中任意场景中的目标点位空三坐标进行计算,并对相关场景目标点颜色数据进行采集,直到生成直观实景3D模型、实景3D点云数据集等,最后优化实景3D模型。
1.3基于实景3D模型测绘地籍图
以实景3D点云数据集与实景3D模型成果为基础,借助DP-Modeler、EPS、Map Matrix3D以及其他专业3D软件,进行地貌、植被、管线、交通等地理要素与界址线、界址点等专题要素采集工作,最后编制地籍图[2]。
2地籍测绘中倾斜摄影技术应用实例
2.1工程概况
本次工程测区面积在1.5k㎡左右,地势平坦,该工程地面要素涵盖道路、池塘、耕地、居民地。
2.2设备与人员
(1)人员投入,外业测量、飞机技术人员数量为2人,内业编辑为10人。
(2)航摄设备。选择旋翼无人机开展低空采集工作,通过多个飞行架次全覆盖测区。航摄系统选择5镜头的倾斜数码摄像仪,飞行器选择哈瓦旋翼无人机,POS系统选择PTK定位系统与飞控。
(3)实景3D建模的硬件与软件。数据处理选择CC软件(Context Capture)处理航摄工具,生成真正摄像表与实景3D模型。各个工作站点计算机数量为3台;系统为Window,128G内存;CPU为i7-6900k,8核16线程;显卡为Geo Froce GTX 1080T。
2.3数据采集
(1)航飞状况。根据1:500比例尺要求,根据测区建筑特点,地面分辨率设计0.02m。选择沿测区边界进行一定近距离的扩展,以此为基础开展航飞作业,航飞时间为2d13个架次,飞行面积有效值在2k㎡左右,飞行高度设计为102m,数据容量为327GB,POS格式为DAT,倾斜拍摄格式为JPG,航摄相对高度为102m,影像旋偏角<6°,影像重叠率:航向旁向超出70%。
(2)摄影数据。该工程倾斜影像数量为33650张,摄影数据范围符合测区制作需求,无缺失、无遗漏。影像色调均匀、层次丰富、清晰、反差一致。无烟、雾、云覆盖。影像质量良好,对应POS数据齐全。测区摄像信息如下:分辨率为2cm,像素为3.9μ,焦距为20/35mm,像幅为6000*4000。
2.4数据成图
制作测区纠正畸变差影像、空三成果以及实景3模型等,选择测图软件导入上述数据,进行工程文件制作,由工作人员开展面、线、点测图工作,同时根据国家标准赋予属性、图层信息。初级线划图为测图成果,通过软件实现cas格式导出,选择CASS软件编辑图形数据,生成1:500比例尺地籍地形图[3]。
2.5选取控制点,分析地物点精度
(1)选取控制点,在测区内外业人员选择30个点位像控数据,坐标系统是独立坐标系,采用23个点用于控制点进行空三加密控制,采用其他7点检测模型精度。
(2)分析地物点精度。为了对倾斜摄影绝对精度进行检测,选择2个区域开展外业全要素特征点采集工作,对点区域进行抽样检查,地物点数量为545个,与用传统测量方法测出的点位坐标展开中误差分析,倾斜摄影成图中误差是0.0271m。精度检验工作的部分成果如表1与表2所示。
表1 倾斜摄影和传统测量的精度对比(部分数据)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
倾斜摄影 | X(m) | 43823.798 | 43384.273 | 42756.221 | 42331.629 |
Y(m) | 18668.373 | 18964.228 | 18551.233 | 19350.981 | |
传统测量 | X(m) | 43823.754 | 43384.289 | 42756.148 | 42331.645 |
Y(m) | 18668.358 | 18964.204 | 18551.232 | 19350.994 | |
差值 | ΔX(m) | 0.044 | -0.016 | 0.073 | -0.016 |
ΔY(m) | 0.015 | 0.024 | 0.001 | -0.013 | |
ΔS(m) | 0.046 | 0.029 | 0.073 | 0.021 |
表2 平面坐标精度分析
检测项目 | 点位较差<Δ/2 | Δ/2点位较差<Δ | 点位较差>Δ |
监测点数量 | 452 | 88 | 5 |
比重 | 82.5% | 16.2% | 0.9% |
注:地物点的点位中误差是2.71cm,Δ为10cm。
结语:综上所述,借助倾斜摄影技术获得图形特征点坐标信息和传统测量技术获得坐标点信息对比分析如下:利用倾斜技术获得的坐标中误差是0.0271m,在1:500比例尺地形图规定的0.05m以内。所以,倾斜摄影技术符合1:500测绘要求,可以用于测绘实践中。
参考文献:
[1]喜文飞,李国柱,赵子龙,等.倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用研究[J].城市勘测,2019,(01):70-74.
[2]喜文飞,李国柱,赵子龙,等.倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用研究[J].城市勘测,2019(01):5.
[3]张少凤.浅谈无人机倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的实践应用[J].世界有色金属, 2021(13):2.