摘要:伴隨著科技的進(jìn)步,衍生出無(wú)人機(jī)航測(cè)、CORS等先進(jìn)設(shè)備,該設(shè)備有著較強(qiáng)的通視力,在一定程度上改善了原先測(cè)量局面。如果對(duì)此能夠合理利用,進(jìn)行優(yōu)化組合的配置方式,能夠使用無(wú)人機(jī)航測(cè)快速獲取測(cè)量目標(biāo)信息,精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域高精度以及DOM、DLG的優(yōu)勢(shì),也可以使用CORS技術(shù),很快的了解地域平面坐標(biāo),深入了解高程數(shù)值的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)技術(shù)之間的彌補(bǔ)。基于此,在這篇文章當(dāng)中,以某農(nóng)村村內(nèi)供水管網(wǎng)測(cè)繪項(xiàng)目為典例,以試點(diǎn)項(xiàng)目為主要內(nèi)容,取得良好效果。
關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī);CORS技術(shù);測(cè)繪
引言
在原有的農(nóng)村供水管網(wǎng)測(cè)繪項(xiàng)目中,房屋建筑比較多,雜糅建筑比較豐富,加大了測(cè)量難度,導(dǎo)致工作效率較低,后來(lái)科技研發(fā)出了“無(wú)人機(jī)+CORS”組合測(cè)繪技術(shù)。在經(jīng)過(guò)試點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,這類型技術(shù)能有效提升工作效率,對(duì)地域的平臺(tái)繪制較為精準(zhǔn),可提供大量的信息,能夠有效促進(jìn)外業(yè)測(cè)繪周期的縮短、進(jìn)一步提升測(cè)繪服務(wù)質(zhì)量、優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)。
1 “無(wú)人機(jī)+CORS”組合測(cè)繪技術(shù)
本文中,“無(wú)人機(jī)+CORS”組合測(cè)繪技術(shù)使用的具體作業(yè)流程為:先接受任務(wù)→制定一份科學(xué)的作業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書→按照地域方式進(jìn)行控點(diǎn)布設(shè)→像控點(diǎn)及道路高程點(diǎn)測(cè)量(基于CORS技術(shù))→無(wú)人機(jī)航飛→空三加密→構(gòu)建地面模型→生成正射影像→制作線畫圖→外業(yè)調(diào)繪→制作1∶500地形圖→做出質(zhì)量檢查→提交成果。
2 工程案例應(yīng)用
2.1 工程概況
在2018年4月時(shí),我單位投標(biāo)天津市寶坻區(qū),為該區(qū)域農(nóng)村供水管網(wǎng)測(cè)繪項(xiàng)目進(jìn)行工作,這一項(xiàng)目要求在一個(gè)月時(shí)間內(nèi)完成6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)總計(jì)140個(gè)村莊的地形視域圖,按照1∶500的比例進(jìn)行繪制,做出報(bào)告并提交成果。測(cè)繪內(nèi)容極為豐富,不僅包含村內(nèi)地域的道路地勢(shì)、地形,按照建筑的分布情況劃塊表示,便于該單位按照地域進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì),最后設(shè)計(jì)出的結(jié)果:6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域分布圖如圖1所示,主要分布于寶坻主城區(qū)周圍,每個(gè)鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)村落大小不一,分布點(diǎn)較為分散,一些村落交通情況不良。在測(cè)量地貌時(shí),發(fā)現(xiàn)地貌為平原地區(qū)地形起伏不大,高程約為4m左右,年均降雨量約450mm。
2.2 項(xiàng)目實(shí)施
本工程涉及村落范圍高達(dá)140個(gè),不能逐一在文章當(dāng)中介紹,本文以A村例,將“無(wú)人機(jī)+CORS”組合測(cè)繪技術(shù)的實(shí)施過(guò)程介紹如下:
。1)無(wú)人機(jī)航測(cè)
1)像控點(diǎn)布置
A村地域面積約為0.62km2,建筑走向?yàn)槲鞅?mdash;東南,長(zhǎng)約800m,寬約800m。按照A村的實(shí)際情況進(jìn)行地域布控,設(shè)4個(gè)像控點(diǎn);像控點(diǎn)布置方式為地面粉刷,置成白色圓形圖斑形式;把4個(gè)像控點(diǎn)空間位置沿測(cè)繪范圍邊界布設(shè),能夠有效提升A村的正射影像精度。像控點(diǎn)三維坐標(biāo)基于天津CORS系統(tǒng)進(jìn)行人工采集(GPS接收機(jī)采用南方S86型號(hào))。
2)無(wú)人機(jī)航飛
A村無(wú)人機(jī)航飛飛行平臺(tái)為大疆Inspire 2無(wú)人機(jī),該機(jī)型單架次飛行時(shí)間設(shè)定為20min,最高的飛行速度105km/h;航攝儀為禪思X4航攝儀,2400萬(wàn)像素(5472*3648)。在飛機(jī)進(jìn)行飛行之前,應(yīng)當(dāng)設(shè)置飛機(jī)的規(guī)格和制式,比如說(shuō)航飛范圍、飛機(jī)的參數(shù)、規(guī)劃航線等等,然后再去攝影。本次A村航飛高度120m,航向重疊度80%,旁向重疊度75%,總計(jì)拍攝照片346張。航飛及高程點(diǎn)數(shù)據(jù)采集投入人員3人。A村外業(yè)航飛、像控點(diǎn)與道路高程點(diǎn)坐標(biāo)采集共計(jì)耗時(shí)2h。
3)無(wú)人機(jī)內(nèi)業(yè)處理
無(wú)人機(jī)航測(cè)內(nèi)業(yè)處理軟件采用PIX4D設(shè)備,先設(shè)定各項(xiàng)數(shù)據(jù),把影像數(shù)據(jù)、像控點(diǎn)數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)等導(dǎo)入PIX4D先進(jìn)行處理;然后按照測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行刺點(diǎn),在行為實(shí)施時(shí),需要合理控制刺點(diǎn)范圍,若像控點(diǎn)距離像片邊緣小于2cm時(shí)則放棄刺點(diǎn),來(lái)保證整體影像的拼接精度(本工程研究4個(gè)像控點(diǎn)之后,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)像控點(diǎn)不符合上述要求,被禁止使用)。A村影像初始處理耗時(shí)19.5min,處理后的像主點(diǎn)出現(xiàn)一定的偏移。主要原因是由于拍照時(shí)間和GPS定位記錄時(shí)間存在誤差,使得航飛像片拼接的精度較高,但在絕對(duì)精度方面比較差;诖耍瑹o(wú)人機(jī)航飛作業(yè)需要引入地面像控點(diǎn),能夠充分實(shí)現(xiàn)高精度的正射影像。在最先的處理階段時(shí),需要生成DSM;最后制作精準(zhǔn)正射影像。上述內(nèi)業(yè)處理均可由機(jī)器自動(dòng)化完成,總計(jì)所耗時(shí)間為1.5h。
4)質(zhì)量檢查與成果精度分析
無(wú)人機(jī)航測(cè)成果質(zhì)量檢查主要包含內(nèi)符合精度檢查與外符合精度檢查。
內(nèi)符合精度檢查主要包含:像片成像質(zhì)量、像片數(shù)量大小、相機(jī)參數(shù)、同名點(diǎn)數(shù)量、像控點(diǎn)質(zhì)量。按照最后的處理報(bào)告來(lái)說(shuō),精度檢查都已經(jīng)達(dá)到了具體標(biāo)準(zhǔn)。其中,A村一共拍攝了346張照片,并全部參與了解算;A村航拍像片像元大小為3.36cm/1.32in,平均每張照片有50720個(gè)關(guān)鍵點(diǎn);像對(duì)同名點(diǎn)平均有24626點(diǎn)。
無(wú)人機(jī)航測(cè)成果外符合精度檢查采用CORS技術(shù)和全站儀進(jìn)行實(shí)地打點(diǎn)的方法,平面精度檢查點(diǎn)主要是按照地形特征進(jìn)行布控點(diǎn)設(shè)置。其中,無(wú)人機(jī)航測(cè)成果平面精度共檢查25點(diǎn),中間的誤差為4.8cm。而基于CORS技術(shù)獲得的高程點(diǎn)精度可以達(dá)到±2cm。通過(guò)上邊的檢測(cè)結(jié)果可以看出,文章當(dāng)中對(duì)組合測(cè)繪技術(shù)取得的測(cè)繪成果滿足實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和組合規(guī)范的各項(xiàng)要求。
(2)道路高程數(shù)據(jù)采集
在當(dāng)前,無(wú)人機(jī)航測(cè)成果高程精度較低,不能滿足工程的高精度要求,需要采用人工或其他手段實(shí)現(xiàn)。由于天津本地構(gòu)建了CORS系統(tǒng),這一系統(tǒng)的要求比較低,可以有效提升作業(yè)效率,將作業(yè)成果高程精度能夠達(dá)到±2cm,平面精度可以達(dá)到±1cm,這適合本工程道路高程數(shù)據(jù)采集工作;诖,在道路高程數(shù)據(jù)采集工作方面,可以使用CORS技術(shù),有著良好成效。
2.3 測(cè)繪成果
按照測(cè)量技術(shù)的設(shè)計(jì)書能獲得A村的DSM、DOM、DLG等測(cè)繪成果,如圖2所示。和傳統(tǒng)的測(cè)量手段進(jìn)行比較,本文所給出的技術(shù)測(cè)量方案有著多元化樣式、豐富信息,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,有效提升作業(yè)效率。
一些地區(qū)建(構(gòu))筑物分布較密集、通視條件差,這時(shí)測(cè)量的難度極大,需要投入大量人力成本,工作效率底下。在測(cè)量試點(diǎn)工作結(jié)束后,可以證明“無(wú)人機(jī)+CORS”的組合測(cè)繪技術(shù)不僅充分發(fā)揮了無(wú)人機(jī)在DOM、DLG制圖方面的優(yōu)勢(shì),也充分發(fā)揮了CORS技術(shù)在局域高程測(cè)繪項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)不同測(cè)繪手段之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),不僅可以有效提升作業(yè)效率,還能夠展現(xiàn)豐富的成果樣式,有效保證方案設(shè)計(jì)的優(yōu)化,加快設(shè)計(jì)速度,為其它的工程提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
3 結(jié)語(yǔ)
本文在對(duì)測(cè)繪成果進(jìn)行精度抽樣檢查時(shí),結(jié)果發(fā)現(xiàn)界址點(diǎn)精度可以達(dá)到二級(jí)精度要求,隱蔽界址點(diǎn)精度則可高達(dá)三級(jí)精度,地物平面位置精度符合實(shí)際規(guī)范。但是,無(wú)人機(jī)地籍測(cè)繪還存在兩項(xiàng)不足之處,一個(gè)是測(cè)繪精度比較低,另一個(gè)則是還存在測(cè)量死角,在隱蔽點(diǎn)方面無(wú)法之間測(cè)量,使得在復(fù)雜情況下難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)繪。伴隨著測(cè)量科技技術(shù)的深入發(fā)展,傾斜攝影技術(shù)不斷提高,未來(lái)無(wú)人機(jī)地籍測(cè)繪可能會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)測(cè)繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)普遍應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1] 張郁.無(wú)人機(jī)低空攝影的精度分析與研究[J].測(cè)繪地理信息,2018,(8):59~61.