倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用策略

(整期优先)网络出版时间:2020-06-02
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倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用策略

王敬翔

霸州市凯奥测绘有限公司 河北省霸州市 065700

摘要:不动产测绘在很大程度上影响着资产数据采集和评估工作的顺利实施,造成不动产登记调查工作进展缓慢,无法满足不动产登记调查的需求。无人机倾斜摄影测量技术是一项新兴技术,在采集数据、构建模型、获取成果等方面具有重要意义。文中对倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用策略进行了分析。

关键词:倾斜摄影测量技术;不动产测绘;应用策略

1导言

随着科学技术不断发展,倾斜摄影测量技术得以出现和应用,以同一物体为对象,通过多个传感器的协调作用,能够快速采集数据,将物体真实面貌进行全面反映,此种方式下传统航拍技术与测量方式的不足得到弥补,保证数据测量的精准性和信息获取的高效性,因而具有良好的应用价值。

2倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用优势

2.1数据采集方便

在不动产测绘过程中,倾斜摄影测量技术能够准确、真实地采集测绘作业数据,反映出地物位置和外形等特点,提高了测量精度。在倾斜测量技术应用过程中,技术人员可以根据生成的三维模型成果真实地反映出地物、地貌的发展和变化,有效地控制误差和精度,量测目标物之间的距离,进一步提升实地检测的工作效率。

2.2无须选取投影点

倾斜摄影测量技术无须选取摄影点,可以根据航空摄影的实际情况提取倾斜影像中的纹理,进一步提升不动产测绘的效率。在不动产测绘过程中,倾斜摄影测量技术的应用能够合理地规划并管理空间,在轻型飞行器的基础上,利用软件构建三维实景模型,以满足不动产测绘的各项要求,充分发挥出倾斜摄影技术的作用。

2.3技术操作便利

在倾斜摄影测量过程中,无人机能够代替飞行平台,在技术人员控制的情况下合理地调节运动轨迹,利用软件对其进行处理,以构建立体模型产品,减少人工投入,节省更多的测量时间。倾斜摄影测量技术性价比很高,有助于批量提取、贴纹理,减少城市三维建模成本。

3倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用策略

3.1像控点的布设测量

传统航空摄影测量中,像控点的布设和测量基本为事后像控,即先进行测绘航空摄影,后进行像控点的布设和测量,除非测区环境复杂,事后可作为像控点的地面特征点极少时,需要提前布设地面标志,而利用倾斜摄影测量开展不动产测绘时情况相反,基本为事前像控。目前,大部分区域开展不动产测绘时,成图比例尺基本在1:500,依据该成图比例尺在开展航摄时,平均基准面的地面分辨率基本维持在0.02m,可以说地面分辨率很高,地面的各种地物均能很清晰的反映在航摄影像中。所以,利用倾斜摄影进行不动产测绘生产时,在航向和旁向以100至150为间距,均匀布设像控点,且像控点均采用底边50cm的红白对顶等腰三角形形式喷涂于地面。完成航空摄影后,该形式的像控点可以清晰的成像于航摄像片中。

目前,像控点的测量基本采用基于CORS系统覆盖下的网络RTK方式开展。测定像控点的CGCS2000平面坐标和大地高,对于CORS信号无法覆盖的区域可使用单基站RTK测量模式进行补充。如需1985国家高程基准下的正常高成果,可以采用付费解算加高程拟合的形式求解成果高程值。像控点的精度需要达到图根点的精度。像控点编号和刺点要遵循一定规则和要求,防止后期点位刺错导致空三成果精度的超限。

3.2测绘航空摄影

本次航空摄影采用的无人机飞行平台为六旋翼电动无人机,搭载五镜头倾斜相机进行航摄,其下视镜头主距为28mm,侧视镜头主距为40mm,像元大小为3.98μm。多旋翼无人机作业方式灵活,对起降场地的环境,人员操作的要求相对固定翼较低,但其作业效率较慢。

因不动产测绘的成图比例尺基本在1:500,为了能满足界址点精度要求,测绘航空摄影的地面分辨率设计为0.02m,相对航高为140m。按照建成区域的形状特点,进行摄影分区的划分,航向重叠度和旁向重叠度均为80%,以此设计飞行航线,且需要特别注意安全飞行高度。在外业进行航拍时,需要时刻注意无人机的续航能力,保证设备安全。

3.3三维模型生产

航空摄影完成后,利用航拍数据基于Smart3D软件进行三维模型的构建。操作流程主要包括建立工程、空三加密、重建模型。Smart3D的自动化程度高,利用其进行空三加密和模型生产时人为干预少,只需前期建立好工程后,即可在集群系统的帮助下生成模型。但高质量的模型产品需要质量过硬的航摄数据,否则后期会加大修模工作量或外业补测工作量,因为利用三维测图系统进行矢量采集,主要依赖于在三维模型上采集数据,所以模型的质量关乎矢量精度。

根据长期的生产经验,三维模型的质量很大程度上依赖于前期航摄的地面分辨率、航向重叠、旁向重叠和像控布设测量的质量。地面分辨率低,重叠度低,像控分布不均匀和测量精度低,会导致生成的模型出现不同程度的拉花、变形,细节表现差,同名点错位等问题。而高分辨率,大重叠度,像控点分布合理,测量精度满足要求的情况下,生产的模型质量会有很大提高,模型精度高,能有效减少修模或外业补测的工作量。

Smart3D对计算机硬件配置要求高,且需要配置集群系统,否则空三后的模型生产阶段会很长,配置低会增加系统无响应等各种问题出现的概率。按照技术设计和三维测图系统的要求,本次三维模型生产输出的成果除OSGB模型外,还需要完整保留xml空三文件。

3.4矢量采集

目前市场上有两款较为流行的三维测图系统,分别为清华山维的EPS和天际航的DP-Modeler。本次矢量采集采用了DP-Modeler三维测图系统。该软件实现三维测图主要有四步,有数据准备,方案配置,矢量数据采集和成果导出。其中准备的数据主要有航拍照片和Smart3D生成的xml空三文件、OSGB模型数据。使用方案配置工具将空三文件及影像、OSGB模型路径配置好后,生成影像缓冲,即完成了三维模型导入工作。

使用DP-Modeler的采编功能,按照相应的地物编码和采集方式,即可进行矢量采集。该软件提供两种建(构)筑物采集方式,如果三维模型精度高,可以直接在三维模型上进行采集,同时也提供了一种在三维模型精度无法满足需求时,结合影像进行采集的方式。采集完成后,可利用交换文件CAS,完成成果的输出和格式转换。

3.5精度检测

矢量成果输出后,需要按照不动产权籍调查的技术规程对成果的精度进行检测,检验其是否满足权籍成果精度。按照统一要求,本次开展的农村不动产确权登记发证项目的区域内,其界址点中误差不能超过±7.5cm,允许误差为±15cm。按照测绘成果质量检查与验收的相关要求,超过±15cm的按粗差计算,粗差在5%以内,剔除粗差后计算成果中误差,如果粗差超过5%,该成果不合格。对每个村都随机抽取40至45个点和边,利用测量仪器实地进行精度检测,发现成果均存在粗差,但没有超过5%。分析造成粗差的原因,主要是部分建(构)筑物结构的多样性导致内业界址点位置解析错误,致使正确的界址点和解析错误的界址点较差超限。

4结束语

综上所述,在不动产测绘过程中,倾斜摄影测量技术应用发挥着重要优势,有助于房屋测量的全面性、多角度化,在倾斜摄影测量技术的支持下,有效地提升了不动产测绘的工作质量、工作效率,构建三维模型实现信息获取的直观性、有效性。通过在项目中的实际应用加质量检查的方式,表明该方法在保证精度的前提下,确实可以有效的缩短作业周期,但其前提条件为航拍的分辨率、航拍的重叠度、像控点的布设和测量精度必须满足相应比例尺成果的要求。

参考文献

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