倾斜摄影在农村地籍测量和房产测量中的应用.pdf

科技管理 70 2016 年 37 期 倾斜摄影在农村地籍测量和房产测量中的应用 赵继英 赵红霞 河北天元地理信息科技工程有限公司 河北 廊坊 065201 摘要 传统的航空摄影测量手段采用的正射影像方法只能是在垂直方向对建筑顶部进行模型重建 而对侧面的三维重建一直 缺少有效的解决手段 倾斜摄影技术的出现有效地解决了这一难题 倾斜摄影测量将基于立体像对和点特征的传统摄影测量 技术推向了基于多视影像和对象特征的实时摄影测量技术 倾斜摄影测量技术具有高效率 高真实性 以及快速获得海量空 间数据的特点 因此也是逐渐的被应用 进一步加强对其的研究非常有必要 基于此本文分析了倾斜摄影在农村地籍测量和 房产测量中的应用 关键词 倾斜摄影 农村地籍测量 房产测量 应用 中图分类号 P273 P208 文献标识码 A 文章编号 1671 5780 2016 37 0070 03 1 倾斜摄影测量概述 1 1 倾斜摄影测量技术 通过在同一飞行平台上搭载 5 台传感器 同时从一个垂 直 四个倾斜五个不同的角度采集影像 拍摄相片时 同时 记录航高 航速 航向和旁向重叠 坐标等参数 然后对倾 斜影像进行分析和整理 在一个时段 飞机连续拍摄几组影 像重叠的照片 同一地物最多能够在 3 张相片上被找到 这 样内业人员可以比较轻松地进行建筑物结构分析 并且能选 择最为清晰的一张照片进行纹理制作 向用户提供真实直观 的实景信息 影像数据不仅能够真实地反映地物情况 而且 可通过先进的定位技术 嵌入地理信息 影像信息 获得更 高的用户体验 极大地拓展遥感影像的应用范围 1 2 倾斜摄影测量技术构成 倾斜摄影技术发展至今 核心三部分是 飞行载具 倾 斜相机 POS 系统 飞行载具可携带倾斜航摄仪进行航拍作 业 沿航线 重叠率设计飞行路线 倾斜相机可分为三拼 五拼 十拼等 采用同步曝光方式采集地面影像信息 POS 系 统在航摄仪内与每组曝光影像相对应 采用 X Y Z O P K 等外方位元素信息对拍摄时的飞行姿态进行实时描述 无 论是实景三维建模还是大比例尺测图应用 倾斜影像的后期 处理质量取决于 POS 系统的精度 根据项目的设计需求 对不同飞行载具 倾斜相机以及 POS 系统进行搭配 形成有 针对性的数据获取解决方案很有必要 2 倾斜摄影技术特点 2 1 反映地物真实情况并且能对地物进行量测 倾斜摄影测量所获得三维数据可真实地反映地物的外 观 位置 高度等属性 增强了三维数据所带来的真实感 弥补了传统人工模型仿真度低的缺点 增强了倾斜摄影技术 的应用 2 2 高性价比 倾斜摄影测量数据是带有空间位置信息的可量测的影 像数据 能同时输出 DSM DOM DLG 等数据成果 可在满足 传统航空摄影测量的同时获得更多的数据 同时使用倾斜影 像批量提取及贴纹理的方式 能够有效地降低城市三维建模 成本 2 3 高效率 倾斜摄影测量技术借助无人机等飞行载体可以快速采 集影像数据 实现全自动化的三维建模 实验数据证明 1 2 年的中小城市人工建模工作 借助倾斜摄影测量技术只需 3 5 个月就可完成 3 国内倾斜摄影技术发展现状 倾斜航空摄影在国外已经有十几年的应用经验 但是其 概念在国内的大范围研讨 只是近两三年的事情 2010 年 10 月 刘先林院士团队率先研发成功了第一款国产倾斜相机 SWDC 并于当年和北京东方道迩公司成功合作开展了长春 市倾斜摄影工程项目 同时也实现了国产倾斜相机的正式销 售 后续上海航遥公司 中测新图公司也相继推出了 AMC580 和 TOPDC 5 倾斜相机 国产倾斜航摄仪得到了一次快速发 展 三家公司在国内相继开展了多次倾斜摄影试验和工程应 用 在进口倾斜航摄仪纷纷打入国内市场的形式下保持了相 当的竞争力和市场占有率 但是 倾斜摄影硬件技术在国内 快速发展进程中 并没有带动国产倾斜后处理软件的同步快 速发展 目前 国内尚无较为高效完善的倾斜摄影三维建模 解决方案 比较有代表性 能够进行工程化应用的是北京东 方道尔公司和武汉华正公司的后处理技术 不过两者的后处 理建模都需要 LIDA 数据的支持 前者是半自动的人工交互 式生产 后者基本能够实现自动化生产 每个倾斜摄影工程 都需要飞两种设备 作业门槛和成本都偏高 三维模型的效 率虽然较传统方式有较大进步 然而与国外的后处理技术相 比还是偏低 进口倾斜后处理软件在国内的应用推广以法国 AS T IUM 公司的 街景工厂 为代表 该产品凭借其高效 全自 动化的三维建模生产能力以及其同序列产品 像素工厂 在 国内的影响力 优先占领了国内市场 2012 年 7 月 河北省 地理信息局组织街景工厂和 SWDC 5 联合工程测试 并取得 了圆满成功 在业内产生了轰动性的影响 也促成了街景工 厂在国内的正式商业销售 2013 年在国家局下属三大局的倾 斜后处理软件集中采购计划中一举中标 拉开了该软件在国 内的推广序幕 在街景工厂成功推广的同时 法国 Acute3D 公司的 Smart3DCapture 软件进入了国内市场 该软件与街 景工厂的核心算法 生产流程相似 生产的三维模型效果相 差无几 但是与街景工厂的国内推广策略不同 Acute3D 以 更高的性价比和更灵活的试用版方式在国内迅速形成了潜 在用户群 并与 Skyline 达成战略合作 将 Acute3D 的产品 模块以 OEM 方式打包到 Skyline 软件中 借助 Skyline 的客 户群和影响力对其进行推广 经过近半年的市场培育 Acute3D 的用户数量已经赶上甚至超过了街景工厂 这种多 家竞争的方式也让国内用户有了更多的选择 避免一家独大 的价格垄断现象 4 倾斜摄影在农村地籍测量和房产测量中的应用 4 1 工程概况 某村位于小清河北岸 该村东西长约 800 南北长约 600 村内大部分为普通一层民房 同时有部分楼房 根 据试验需要 仅对荷花路东侧进行摄影 摄影面积约为 0 15k 2 平均高程 27 最大高差小于 2 利用无人飞艇加载四拼组合相机系统进行低空航摄 相 对航高为 200 地面分辨率为 3 6cm 摄影共分 个飞行 架次 条航线 航空摄影共获取 158 张航片 像片航向重 中国科技期刊数据库 科研 2016 年 37 期 71 叠度一般为 80 旁向重叠度一般为 60 外业共布设像 控点 6 个 4 2 应用 4 2 1 像控点布设与测量 工作区采用先布设像控点 后进行航空摄影 像控点点 位选取一般原则为 像控点选在地形相对平坦处 无障碍物 和遮挡物 天顶距不小于 45 角 远离强电磁辐射源 交 通方便 易于到达 点位易于放置像控点标志 不易被破坏 点位布设在影像的六度重叠区域 至少为五度重叠 1 像 控点的布设方法 实验区 平面像控点布设采用区域网法布 设 沿设计航线方向 每 200 布设一个像控点 并且能够 控制整个实验区范围 2 像控点点位选取 实验区 像控 点主要布设在平顶房的顶部中间位置 明显 规则的白色斑 马线的顶角处 硬化地面平坦处 3 像控点标志的制作 像控点标志 利用黄或蓝色油漆在硬化地面或楼顶制作 1 0 0 2 2 条互相垂直的十字 在十字中心用红色油漆制 作直径为 8cm 的圆 圆心即为像控点的点位 在土地上 采 用白色石灰粉 利用模具制成互相垂直的十字 十字长 1 0 宽度 20cm 中心位置用红色油漆涂成直径为 8cm 的圆 圆心即为像控点的点位 像控点油漆标志见图 1 4 像控 点测量 实验区采用 SDCORS 网络 RTK 技术 测定像控点的 空间位置 测量时 在 GPS 信号正常 固定解状态下测量 对每个像控点测量 2 次 比较 2 种测量成果 点位较差小于 3cm 的取其平均值作为最终成果 点位较差大于 3cm 的应检 查原因 重新测量 图 像控点油漆标志图像 4 2 2 空三加密精度 空三加密精度计算公式为 式中 m 控为控制点中误差 公为区域网公共点 中误差 为残余控制点不符值 为相邻区域 网间公共点的较差 为评定精度的点数 对实验区 加密点平面和高程精度进行统计与计算 得出加密点精度 详见表 1 表 1 加密点精度 提高 DLG 精度方法在实验区中 预先在外业采集一定数 量的特征点 导入测图工作站内 在立体模型上观测点位与 地物的关系 其目的是帮助测图人员确定地物在模型上的准 确位置 而后进行 DLG 测绘 光标切准误差小于 8cm 这样 可以提高图形的位置精度 但需要注意的是 外业测点一定 要为明显的地物点 高程为所测地物的空间位置 否则 在 立体模型上表现出视角差 影响测图 外业房檐全部采用自 制设备实际测量 测量误差小于 5cm 4 3 DLG 精度统计与分析 DLG 精度统计利用 GPS RTK 测量图根点 全站仪测量检 查点 对 DLG 进行平面和高程检查 实验区检测平面点 190 个 检测高程点 135 个 精度统计见表 2 表 3 表 试验区高程精度统计 表 3 试验面位置精度统计 4 4 数据分析 1 检核点在 方向误差分布 统计知 方向平均误 差为 0 009 对于该实验可以认为无穷小 与 方向误差 分布相一致 符合正态分布 2 检核点在 方向误差分布 从 向误差分布图可 知 误差分布不是在零轴线周围 而是分布在 0 06 轴线上 下 统计在 方向平均误差为 0 059 可以认为存在系 统误差 且系统差为 0 06 3 在 方向系统差改正 在 方向误差分别加上 0 06 求出平均误差为 0 0007 可认为其为无穷小 改正后 的误差符合正态分布 4 方向系统差产生原因 通过加密成果报告知 方向存在系统差 产生的原因在于加密没能实现优化 5 倾斜摄影测量的展望 近几年 倾斜摄影测量技术得到了迅速的发展 由于倾 斜摄影测量技术能够获取建筑物 树木等地理实体的纹理细 节不但丰富了影像数据源信息 同时 高冗余度的航摄影像 重叠 为高精度的影像匹配提供了条件 使得基于人工智能 下转第 73 页 中国科技期刊数据库 科研 2016 年 37 期 73 实现纸质档案向数据档案的转变 推动以及加快人事档案管 理信息化的建设 使企业人力资源得到合理 灵活的开发与 利用 从而促进企业更好的为生产经营以及服务社会 4 结语 综上 目前企业人事档案管理当中的问题还很多 已经 影响了企业人事档案管理工作的改革与进一步发展 因此我 们应该采取相关措施进一步完善各项管理制度 重点提升管 理人员的素质以及企业中领导对于人事档案管理的重视程 度 这样才能推动我国企业人事档案管理进一步发展 同时 加强人事档案管理队伍的素质建设 引进先进的管理设备和 手段 充分利用信息化时代带来的便利 建设对社会开放的 管理平台 这样既可以制约人才流动 也可以解决很多现有 的问题 只有这样 我国企业的人事档案管理才能再上新台 阶 从而为我国社会主义事业贡献一份力量 参考文献 1 李玮 温婉稀 论人事档案管理信息化和社会化 J 科技 资讯 2011 18 2 李晓婷 我国人事档案管理的现状及对策探析 J 人力 资源管理 2014 01 88 163 3 张荣华 事业单位人事档案管理制度与管理水平关系的 分析 J 科技创新与应用 2012 9 18 56 58 4 王晓卫 新形势下事业单位人事档案管理的有益思考 J 办公室业务 2014 23 174 上接第 71 页 的三维实体重建成为了可能 分层显示技术 纹理映射技术 成为倾斜摄影测量和建模的关键支撑点 极大地提升了三维 建模的效率 同时也降低建模的生产成本 目前 基于倾斜 摄影测量成果的应用还比较少 因此 大量的应用创新点挖 掘还需要逐步深入 同时我们不能局限于倾斜摄影测量技术 还需要研究其与雷达 红外 多光谱 高光谱等多种的传感 器的结合 将他们集成在更小的无人机上拓宽摄影测量技术 的应用范围 未来基于点云数据计算的大规模三维数据生产 使得工程测量 三维建模等工作进行颠覆性的变革 开启三 维遥感的新时代 总之 倾斜摄影测量技术作为新兴的高科技成果 它的 出现满足了人们的需求具有广泛应用前景 因此需要我们进 一步加强对其的研究 参考文献 1 王伟