无人机遥感技术在城市不动产测绘中的应用研究

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崖佳佳

南宁市自然资源信息集团有限公司,广西 南宁 530000

摘要

随着城市化进程的加速和城市管理需求的增加,对城市空间信息的精确获取和管理变得日益重要。传统的不动产测绘方法面临效率低、数据更新慢等问题,无法满足快速发展城市的需求,无人机遥感技术由于其高效、灵活和成本效益高的特点,成为解决这些问题的有效工具之一。通过搭载先进的传感器和导航系统,无人机能够在短时间内覆盖大范围的城市区域,并获取高精度的地表影像数据,不仅有助于精确测绘城市中的建筑物和土地利用情况,还能为城市规划和土地管理决策提供科学依据。


关键词

无人机遥感技术;城市不动产测绘;高分辨率影像;数据采集

正文


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搭载高分辨率传感器无人机,能够实现对城市地表的快速、精确的数据采集,包括建筑物的结构特征、土地利用情况等详细信息。因此,无人机遥感技术不仅能为城市规划、土地管理和环境保护提供重要的数据支持,还能极大地促进城市不动产登记的现代化进程。

1城市不动产测绘技术概述

1.1 传统测绘方法和现状

传统的城市不动产测绘方法主要依赖于地面测量和人工绘图,其流程包括地面控制点的布设、测量仪器的使用以及数据的手工处理,这些方法虽然在过去几十年中得到了广泛应用,但面临着诸多挑战。首先,传统测绘方法存在测量精度受地形复杂性和自然环境影响较大的问题,特别是在城市密集区域和地形起伏较大的地区,传统测绘方法往往无法提供足够精确的数据。其次,传统方法耗时耗力,需要大量人力物力投入,效率低下且成本较高,尤其是在大规模城市更新和地籍整理工作中,难以满足现代社会对数据精确性和时效性的要求。

1.2 无人机遥感技术概述

无人机遥感技术作为近年来迅猛发展的一种测绘技术,通过搭载高分辨率相机和传感器无人机,实现对地面快速、高精度的影像获取和数据采集。相较于传统方法,无人机遥感技术具有明显的优势:首先,它能够在短时间内完成大面积区域的影像获取,大大提高测绘效率;其次,无人机可以飞越复杂的地形和障碍物,实现对城市中难以进入和测量的区域进行全方位的数据采集;此外,随着技术的进步,无人机可以实现多角度、多光谱等多样化的数据采集方式,为城市规划、土地利用分析和环境监测提供丰富数据支持。

1.3 无人机遥感技术在城市测绘中的优势

首先,高分辨率的影像数据能够提供精确到厘米级别的地面细节,使得在复杂城市环境中的建筑物、道路和地貌特征能够被清晰识别和测量;其次,无人机的灵活性和快速响应能力,使得可以根据具体任务需求实时调整飞行路径和数据采集参数,保证数据采集的全面性和准确性;此外,结合先进的数据处理和影像识别算法,无人机遥感技术可以实现自动化的数据处理和分析,大大提升测绘数据的处理效率和信息提取的精度。

2 无人机遥感技术在城市不动产测绘中的应用

2.1 数据采集与处理流程

无人机遥感技术在城市不动产测绘中的数据采集和处理流程经过精心设计,以确保获取的数据精确性和实用性。首先,无人机根据预设的飞行路径和参数进行飞行任务,搭载的高分辨率相机和传感器能够实时捕捉地面影像和相关数据包括建筑物、道路、绿地等城市要素的细节,通过多角度、多光谱的数据采集方式,确保了数据的全面性和多样性。其次,采集的原始数据通过无人机搭载的数据传输系统,迅速传送至地面处理中心。在地面处理中心,专业的地理信息系统(GIS)和影像处理软件对原始数据进行校正、配准和影像拼接,能够自动识别和提取建筑物轮廓、道路网络、绿化覆盖等信息,大大缩短数据处理时间和提高数据提取精度。最终,处理后的数据可以导出为各种格式的数字地图和专题图,为城市规划、土地利用管理、不动产登记和地籍调查提供重要的空间信息支持。

2.2 地面控制点布设与精度验证

在无人机遥感技术应用于城市不动产测绘的过程中,地面控制点的布设和精度验证是确保测绘数据精度的关键步骤之一。首先,为了提高数据的空间准确性,测绘团队在测绘区域内布设地面控制点这些控制点通常采用GPS定位技术进行标定,具有高精度和稳定性,能够为无人机获取的影像数据提供准确的地理定位信息。控制点的布设通常考虑到地形复杂性、城市建筑密集度和数据采集需求,以保证整个测绘过程中数据的一致性和连续性。随后,通过精确的精度验证程序,测绘团队对采集的影像数据进行严格的验证和校正。验证过程主要包括对比无人机获取的影像数据与现有地理信息系统(GIS)或者其他高精度地图数据的一致性通过对控制点周围区域的像控处理和验证,测绘团队能够评估和调整数据的空间精度,确保数据的误差控制在合理范围内。在精度验证的过程中,常用的方法包括栅格配准、数字表面模型(DSM)的生成和精度评估等技术手段,这些手段有效提升测绘数据的可靠性和准确性。

2.3 高分辨率影像获取与处理技术

高分辨率影像的获取和处理是无人机遥感技术在城市不动产测绘中的关键技术之一通过搭载先进的高分辨率相机和传感器,无人机能够捕捉到城市环境中细致的地物特征和结构信息这些影像不仅能够清晰地显示建筑物、道路和绿地等基础设施,还能捕捉到微小的地形变化和人工设施的细节,为城市规划和土地管理提供重要的数据支持。高分辨率影像的获取通常涉及飞行高度、相机参数设置和飞行路径规划等多方面因素的综合考虑,以确保在保证影像质量的同时,最大限度地提升数据的空间分辨率和信息获取能力。

在影像数据处理方面,现代的影像处理软件能够对高分辨率影像进行精确的校正、配准和拼接。首先,通过影像处理软件对采集到的原始影像数据进行几何校正和色彩校正,消除由于飞行过程中姿态变化和光照条件变化所引起的影像畸变和颜色偏差。其次,利用自动化的影像拼接算法,将多个局部影像拼接成连续的大范围影像,保证数据空间一致性和完整性。此外,高级影像处理技术如数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)的综合应用,不仅提高数据处理的效率和准确性,还为城市管理和规划决策提供科学依据和数据支持。

2.4 三维建模与数字化表达

在城市不动产测绘中,通过多角度、多光谱的影像数据采集,无人机能够捕捉到建筑物、道路、绿地等城市要素的立体结构和空间位置信息这些数据经过影像处理和三维重建算法的处理后,可以生成高精度的三维模型,展现出建筑物的立面、屋顶的形态、道路的布局以及绿地的分布情况,为城市规划和景观设计提供直观的空间信息和参考依据。其次,数字化表达技术通过将三维模型和地理信息系统(GIS)数据结合,实现对城市地物的精细化描述和数字化管理。通过GIS平台,用户可以实时浏览和分析三维模型中的各种地理要素,进行空间数据的叠加和分析,实现对城市空间的多维度、多层次的管理和可视化表达不仅能够提高数据的可视化程度和沟通效果,还为城市不动产的信息管理和决策提供科学依据和技术支持。例如,在城市更新和土地利用规划中,三维建模和数字化表达技术能够模拟不同规划方案的效果,评估其对城市空间结构和环境影响的潜在影响,为决策者提供科学依据和决策支持。

3 案例分析与应用实例

3.1 城市规划与土地利用分析

在城市规划和土地利用分析中的应用,通过高分辨率影像的获取和三维建模技术,无人机能够详细记录城市中各类地物的空间分布和形态特征这些数据不仅包括建筑物的高度、体量和用途分布,还包括道路网络、绿地覆盖率等重要的城市基础设施信息。通过GIS平台和专业的数据分析软件,城市规划者可以对这些数据进行多角度的空间分析和模拟,评估不同规划方案对城市发展的影响和效果。例如,在城市更新项目中,无人机技术能够帮助规划者快速获取现有建筑的信息和空间分布,为新建筑的选址和设计提供参考依据,并通过数字化表达技术模拟不同规划方案的效果,优化城市空间结构和资源利用。其次,通过对不同土地类型和用途的高精度测量和分类,无人机可以准确提取城市土地利用的空间分布和变化趋势。这些数据不仅可以用于评估城市用地的效率和合理性,还能够为政府部门和城市管理者制定土地规划政策和发展战略提供科学依据。例如,在城市扩展和新区开发中,无人机技术可以实时监测土地利用的变化和生态环境的影响,帮助决策者制定可持续发展的土地利用规划,并及时调整和优化土地资源配置,以实现城市发展的经济效益和生态环境的可持续性。

3.2 不动产登记和地籍管理

无人机遥感技术在不动产登记和地籍管理中的应用,为地方政府和相关部门提供了高效、精确的数据采集和更新手段。首先,通过无人机搭载的高分辨率相机和精密定位系统,可以快速获取大范围内的地表影像和地物信息这些影像数据包括建筑物的位置、轮廓和用途分类,以及土地的利用状况和边界标识,为不动产的准确登记和地籍信息的完整性提供了可靠的数据支持。通过与现有地理信息系统(GIS)数据的对比和更新,可以及时调整和完善不动产登记档案,提高登记的精度和实时性。其次,无人机技术在地籍管理中的应用,主要体现在对土地界址标志和边界线的监测和维护。通过定期的航测和影像分析,无人机可以帮助地籍管理部门实时监测土地边界的变化和界址标志的完整性,及时发现和解决土地界线争议和纠纷。例如,在农村地区的土地管理中,无人机技术可以帮助管理者精确测绘和标定土地边界,防止因土地利用冲突而引发的纠纷和法律诉讼,保障农民的土地权益和社会稳定。

3.3 环境监测和城市更新项目

无人机遥感技术在环境监测和城市更新项目中的应用中,首先通过搭载多种传感器和高分辨率相机,实时监测城市环境中的空气质量、水质状况和生态系统变化,快速反映环境污染源和重点监控区域状况,为环境管理部门提供科学依据和数据支持,制定有效的环境保护措施和污染治理方案。例如,在工业区和城市边缘地带的环境监测中,无人机技术可以实时监测污染物的扩散和浓度分布,帮助预警和应对环境突发事件,保障公众健康和生态安全。其次,无人机技术在城市更新项目中的应用,主要体现在项目前期的现状调查和规划设计阶段。通过获取高精度的地形和建筑物影像数据,无人机可以帮助规划者快速获取城市现状的详细信息和空间分布特征,为项目的规划设计提供准确的数据基础和可视化分析。例如,在老旧城区的更新改造中,无人机技术可以精确测绘现有建筑的结构和密集度,评估建筑物的老化状况和更新需求,为城市更新方案的制定和实施提供科学依据和技术支持。

4. 技术挑战与解决策略

4.1 数据安全与隐私保护

无人机遥感技术在城市不动产测绘中的广泛应用,面临着数据安全和隐私保护等多重挑战。首先,随着数据量的增加和获取的便捷性,如何确保无人机获取的高分辨率影像和地理信息数据的安全性成为关键问题。特别是在敏感地区或涉及个人隐私信息的数据采集过程中,必须严格遵守相关法律法规,采取有效的数据加密和传输措施,防止数据泄露和非法获取的风险。其次,隐私保护是另一个需要解决的重要问题。无人机遥感技术能够捕捉到详细的城市环境和个人居住区域的影像数据,因此必须制定严格的数据使用和分享政策,保护公民的个人隐私权利,避免隐私信息被滥用和泄露。

4.2 技术标准与政策法规

在推广和应用无人机遥感技术过程中,技术标准和政策法规的不完善是另一个技术挑战。首先,由于无人机遥感技术涉及到多个学科领域和技术层面,如传感器技术、数据处理算法和空域管理等,因此需要建立统一的技术标准和规范,确保数据的准确性、一致性和可比性。其次,针对无人机飞行和数据采集过程中的空域管理和安全问题,需要制定明确的政策法规和操作规程,规范无人机的飞行路径和操作流程,保障公共安全和空域秩序。

   

无人机遥感技术在城市不动产测绘中的应用,通过其高效的数据采集和精确的空间信息分析,极大地促进了城市管理和不动产登记的现代化进程。无人机搭载高分辨率传感器能够快速获取大范围的地表影像数据,包括建筑物的结构特征、土地利用的详细情况等,为城市规划、土地管理和环境保护提供了重要的数据支持,其优势不仅体现在数据获取的高效性和成本效益上,还在于其能够实现对复杂城市环境的全方位监测和准确测量,为政府决策和市场交易提供了可靠的依据。特别是,随着技术的进步和应用经验的积累,无人机遥感技术在城市不动产测绘领域的前景广阔,将继续为城市发展和管理带来新的机遇和挑战。

[1] 陈恳.无人机遥感技术在测绘工程中的应用[J].中国高新科技,2023,(09):155-157.

[2] [1]宗爱华,隗合翔.工程测绘中无人机遥感测绘技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(15):169-171.

 


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