倾斜摄影测量技术在房地一体中的应用

王帅

辽宁融达工程测绘有限公司 辽宁 盘锦  124000

摘要：倾斜摄影测量技术在房地一体中是主要信息技术，农村房地一体调查是农村宅基地和农村房屋的一体化调查，是以一块宗地为单位进行调查的。在地籍调查中，对房屋的房角点和面积测量时，通常采用GPS-RTK结合全站仪进行测量，但这样的测量方法相对于无人机摄影测量的方法来说，具有任务重、效率低、成本高等缺点。在地形复杂、障碍物阻断、道路不平坦等情况下，也会导致测量人员不方便到达测区。倾斜摄影测量技术不直接接触相关物体获取数据，在复杂地区测量时发挥了极大的作用。

关键词：无人机倾斜摄影测量技术；农村房地一体；正射影像

引言

无人机三维倾斜摄影测量技术在农村房地一体确权工作中的应用具有以下优势：减少了外业数据的采集人员，有效控制工作量；极大地节省了外业数据采集时间，提高了工作效率；提供数字化产品，提高工作人员的检查效率；可解决复杂地区的房地确权问题，有效规避产权纠纷，保障农民的合法权益。

1概述

农村房地一体确权登记工作是党中央的一项重大惠民工程，对于农民来说最直观的好处可以总结为３个层面：一是明晰产权；二是化解产权纠纷；三是房权信息更加完整准确。传统方法使用全站仪、GNSS-RTK等进行测量，其效率低下，需要耗费大量的人力、财力、物力，大大增加项目的投入。为了解决上述问题，本文提出使用无人机倾斜摄影测量技术开展此项工作。结合生产实际阐述了该技术在农村房地一体中的作业流程并对测绘成果的绝对精度和相对精度进行检测。

2无人机倾斜摄影技术的优势

目前，大部分测量专用无人机能够实现云层下相对航高1000m飞行，由此弥补了传统航空摄影在高空云层飞行时受到天气影响及云层遮挡而造成的影像成果模糊、有云影、强反光等情况，提升了航摄影像成果清晰度。此外，无人机倾斜摄影的优势还在于高精度，高作业效率，强数据分析能力、多种类数字成果。具体来讲，由于无人机起飞准备用时短，对场地要求也较低，测量时间短，因此使其在处理突发问题时具有快速响应的优势。相比于传统人工实地测绘，无人机倾斜摄影测量技术可以有效降低人工成本，除像控点测量外几乎不需要投入外业测量人员，内业通过专业摄影测量工作站也可实现快速、高自动化数据处理。无人机倾斜摄影测量不仅可以获得传统摄影测量的4D产品，且其三维实景模型构建技术，保证了不动产测绘成果的准确性、时效性。

3无人机倾斜摄影测量流程

3.1数据处理

①导入处理好的航片及POS数据，然后导入光学属性，即焦距、感应器尺寸、主点等相机属性；②设置完参数后，进行第一次空中三角测量；③计算完成之后导入像控点，选择正确的坐标系，手动刺像控；④设置完参数后，进行第二次空中三角测量；⑤根据计算机配置与数量来设置瓦片大小，输出OSGB格式的三维模型以及TIFF格式的正射影像。第一次生成的模型效果不好，产生了很多空洞，经过详查发现是由像控点选择的太多导致的，经过修改，挑选出了７个像控点重新建立三维模型，第二次生产出的三维模型质量和精度都较高；另外由于水面上软件无法捕捉到连接点，也导致了三维模型产生了空洞，但是对本项目没有影响。

3.2外业补测

工作人员入户，对部分房屋的复杂架构、三维模型不清晰的房地，开展实地测量。基于全站仪、GNSSRTK、钢尺的合理应用，以保证外业补测工作开展的质量与效果。笔者认为，在实际外业补测工作开展阶段，为保证各项工作开展的有效性与可行性，需要严格执行外业测量的技术要求，以及相关的工作规范，针对特殊区域的进行实地的航测勘测，保证获取真实准确的数据信息，为后续房地工作落实提供保障。

3.3实景三维模型生产

基于摄影测量原理,对高重叠度的倾斜影像进行空三加密、密集匹配等处理,最终生成实景三维模型。实景三维模型生产作业流程如下:资料收集:对测区的现状资料进行收集,作为航测底图。航摄准备:检查设备准备情况,设定航高、重叠度、地面采样距离等。像控点测量:建设基站,布设像控点。在此之外,布设一定数量的冗余像控点检核空三加密和模型精度。无人机航摄:利用预设参数,经外业航测,航测完成之后对数据进行整理并传输。外业航测应注意航测天气、风力大小等因素影响。实景三维建模:主要包含数据导入、空三加密、多视影像密集匹配、纹理映射,生产实景三维模型。模型精度检测:通过冗余像控点对模型精度进行检核,为矢量数据采集提供精度满足要求的模型成果。

3.4 3D模型

研究选择ContextCapture软件作为3D建模工具，通过多视影像的联合平差、密集匹配的计算方法空三加密数据。导入影像与POS数据，参数以默认参数为准。“房地一体化”空三加密成果。经观察发现，空三报告内加密点良好且加密成果无明显纰漏，重投影误差约为0.48pixel，空三解算丢片大多为对后续测绘工作无明显影响的边缘影像。平差完成后亦无明显纰漏，因此可继续三维模型生产。通过ContextCapture软件可完成三维模型生产，先进行参数设置将平面简化选择为0、单位选择m、模型输出格式为OSGB。三维模型的生产需要先切块格网，再构建不规则三角网（TriangulatedIrregularNetwork，TIN）白模，将记性纹理映射的设置选为“自动纹理映射”，就可生产出精度较高的三维模型成果。

3.5像控制点选取及检查点获取

因测区面积较小，选择3个点作为控制点，可基本控制整个测区。采用GNSS-RTK测量方法获取像控点，利用GPS-RTK结合全站仪的测量方法来检测检查点，利用GPS基准站及移动站进行测量。首先架设RTK基准站，其次需要进行移动站电台通道连接以及参数设置，主要包括坐标系的选择以及中央子午线的选择，为更好地进行后期内业数据处理，此次作业选择的坐标系与大疆精灵Phantom4RTK选择的坐标系应相同，为2000国家大地坐标系。中央子午线选择为盘山县应用的中央子午线123°E。为了更好地获取卫星信号本次作业选点以及实地测量都避开了树木密集地段，不会出现因信号不好而获取不到数据的状况。

3.6空中三角测量计算

为了还原像片之间相对位置关系，在没有导入像控点成果前进行一次空中三角测量计算，自动匹配同名点，经过第一次的空中三角测量解算后，可以预测像控点的位置，提高像控点刺点效率。第一次空中三角测量完成后，确定空间点位分布无误后，保存像控点信息。依据外业点之记和照片，将像控点刺在比较精准的位置上。为了提高刺点效率，可以先刺像控点对应的下视方向像片，软件可自动计算预测剩余的像控点位置。在完成刺点工作后，再一次提交空中三角测量解算，此时系统利用像控点对区域网模型进行约束平差，将区域网模型纳入到大地坐标系统中，完成绝对定向。空中三角测量完成后，同时会生成空中三角测量成果质量报告，查看质量报告是否符合基本精度要求。如果精度不符合要求的话，可以调整像控点刺点位置和计算参数的设置，直到空中三角测量成果符合要求为止。

结语

在摄影测量中，获取高质量的影像对光线的要求较高，在飞行时还要考虑到飞行的稳定性和安全性以及飞机的噪音对居民产生的影响，选择合适的飞行时间比较受限。如何解决这些外界因素问题，提高成果质量也是今后要研究的一个方向。

参考文献

[1]路佳,杨立树,姚益峰.Phantom4Pro无人机倾斜摄影测量技术[J].世界有色金属,2021(2):180-181.