傾斜攝影技術在房地一體不動產調查中的總體工作流程

李維 陸全輝 曹赫 郎威

摘 要：文章圍繞傾斜攝影測量技術在房地一體不動產調查工作的流程展開論述。以項目為出發(fā)點，闡述了傾斜攝影測量技術在房地一體不動產調查中的工作方法，技術路線，常見問題及解決方法，從而整體把控項目實施過程，為從事傾斜攝影測量技術應用于房地一體不動產調查工作技術人員提供參考。

關鍵詞：不動產調查;傾斜攝影;立體測圖

傾斜攝影測量在農房一體不動產調查中的應用近年來許多學者都做了相關的研究，概括而言都是以某一村莊為試點，通過傾斜攝影測獲取影像、pos及像控點數(shù)據(jù)，再經過內業(yè)建模和立體測圖生產村莊的矢量數(shù)據(jù)。通過內業(yè)圖測數(shù)據(jù)和外業(yè)實測數(shù)據(jù)的對比分析，證明傾斜攝影測量獲取的數(shù)據(jù)精度可滿足房屋調查的精度要求，在技術上是可行的。而在實際生產項目中，涉及到規(guī)模不同的村莊，分布各異的居民區(qū)，以及各種不同的外部環(huán)境，因此在本文中，將以縣域范圍作為研究對象，論述傾斜攝影測量技術在農房一體不動產調查中的總體工作流程，包括適宜采取該方法工作的村莊分析、航測數(shù)據(jù)采集參數(shù)要求、建模問題及處理、測圖精度檢查和調繪底圖制作等，進而整體把控項目實施過程，將無人機傾斜攝影技術更好的應用于大范圍農房一體不動產調查中。

一、研究區(qū)概況

研究區(qū)為某縣位于黑龍江省東南部，大部分屬山區(qū)，境內山多林密、江河縱橫。地勢四周高、中間低，西部山勢險峻，東部漸趨平緩，最高點海拔約1357米?？h轄9個鎮(zhèn)、2個鄉(xiāng)共計281個行政村。

二、村莊初步分析

（一）建立村莊工作臺賬

利用遙感影像初步對縣轄各鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內農房分布情況進行調查研究，按各行政村位置坐標、分布形狀、村落面積、房屋分布特點（街區(qū)式、散列式、分散式）、宗地數(shù)量、外部環(huán)境特征（有無高壓線、風電設備、通信設備等高架設備）、飛行范圍及像控點大致數(shù)量等相關信息進行系統(tǒng)梳理，建立項目工作基礎臺賬。

（二）較適宜采用傾斜攝影測量的村莊提取

通過實驗村對傳統(tǒng)測繪與傾斜攝影的效率進行對比，提取出利用傾斜攝影測量方式進行農房一體不動產調查更具優(yōu)勢的村莊。試點村面積0.358平方公里，宗地數(shù)332宗。

1、傳統(tǒng)測繪流程

（1）圖根點布設

兩人一組，一人在村莊范圍內選定圖根點布設位置，同時釘鋼釘并用噴漆（油漆）在點位周圍明顯處噴繪圖根點號，另外一人用RTK進行觀測。試點村布設圖根點天數(shù)1.5天。

（2）測圖

兩人組，平均20-25宗＼天，試點村測圖完成時間15天。

（3）制圖

①兩人不分主次，均是外業(yè)成手，將試點村作業(yè)區(qū)域分片，兩人導圖與觀測輪換進行，內業(yè)制圖時不至于工作量積壓，試點村制圖完成時間15天。

②兩人分主次，組長與組員關系，組長測圖時負責導圖及內業(yè)成圖，組員只負責測量時觀測。容易造成測量數(shù)據(jù)堆壓。制圖完成時間22天。

（4）查圖及補測

對于傳統(tǒng)測量，由于無模型數(shù)據(jù)支持，單從已制作完成的線劃圖上無法檢查圖形是否真實無誤的反應出線狀地物以及房屋等建筑物、構筑物的實際位置，所以需要將已制作完成的線劃圖打印出紙質圖通過人工實地查圖巡視，以保證測量數(shù)據(jù)的真實準確。同時，在測圖過程中難免會遇到一些閉戶未進入的、特別隱蔽地物等未測量的地籍要素，需進行修補測。查圖及補測兩人2天。

綜上，基于傳統(tǒng)測繪方法，對于試點村測圖及制圖預估完成時間為30.5-40.5天。以上情況未考慮惡劣天氣、測區(qū)地形、GPS信號、外業(yè)打印等諸多客觀因素對于外業(yè)測圖的影響，僅供參考。

2、傾斜攝影測量流程

（1）像控點布設

根據(jù)村莊內居民區(qū)的分布情況，在遙感影像上選擇出19個像控點布設的大概位置，兩人一組，根據(jù)村莊實際情況以像控布的形式布設像控點，并用RTK進行測量。控制點布設好后，進行航線設計，獲取影像數(shù)據(jù)，完成時間1天。

（2）建模

一人利用一天電腦建模完成時間5天。

（3）測圖

成手一人平均40宗/天，測圖完成時間8天。

（4）補測

模型遮擋、拉花、空洞等因素未測房屋宗地進行修補測，兩人1天。

綜上，基于傾斜攝影測量方法，對于試點村測圖及制圖預估完成時間為15天。以上情況未考慮計算機配置、集成建模等對于內業(yè)測圖的影響，僅供參考。

比較而言，在不考慮客觀因素的前提下，航測外業(yè)2人布點及數(shù)據(jù)采集工作1天，內業(yè)1人1臺電腦建模5天，制圖8天，補測2人1天共計15天。傳統(tǒng)測繪2人，圖根點布設0.2km2/天，測圖40-50宗/天，制圖15天，共計31.5天。因此，對于宗地數(shù)量少于20宗并且村屯面積少于0.2km2的村莊、沒有信號的村莊、村莊瑣碎的部分、禁飛區(qū)不采用傾斜攝影測測量方式進行農房一體不動產調查工作。

三、傾斜攝影數(shù)據(jù)采集

（一）飛行平臺選擇

測繪型無人機對飛行標準要求較高，在載重、巡航速度、實用升限、續(xù)航時間、安全性和抗風等級等方面做出限定要求為：無人機最低載重2 kg;多旋翼巡航速度大于6 m/s，固定翼無人機巡航速度大于10 m/s; 電池動力續(xù)航時間大于25 min，內燃機動力續(xù)航時間大于1 h; 抗風性要求不低于4 級風速; 無人機實用升限能達到1000 m 以上，海拔高度不低于3000 m。

（二）傾斜相機選擇

傾斜相機的性能要求可以從獲取影像能力、作業(yè)時間、曝光功能、續(xù)航時間、POS 記錄功能等方面做出限定要求為：傾斜攝影一次曝光采集的像素越高越好，但要根據(jù)設備成本考量，單個鏡頭不低于2000 萬像素，一次曝光不低于1 億像素; 作業(yè)時間至少能滿足90 min，最好具備全天候的作業(yè)能力;有定點曝光功能，確保影像重疊度滿足要求。

（三）像控點布設

根據(jù)實際情況對各村航測區(qū)每隔約200米距離選取像控點，之后進行像控點標記、測量、記錄點之記、觀測后數(shù)據(jù)整理等。具體操作方法與要求在這里不做復述。

（四）飛行航線設計

在航線規(guī)劃軟件中，根據(jù)成圖比例尺為1：500時，地面分辨率要優(yōu)于0.1m設置飛行參數(shù)，其中航高按公式H=f*GSD/a計算（H為航攝高度，單位為m、f為鏡頭焦距，單位為mm、a 為像元尺寸，單位為mm、GSD 為地面分辨率，單位為m）;航向、旁向重疊度在無高層建筑、地形地物高差比較小的測區(qū)，設置最低不小于70%，在建筑密集區(qū)域，可設置到80%～90%;航線外擴寬度按照公式? L=H1*tanθ+（H2-H3）+L1計算（L 為外擴距離、H1為相對航高、θ為相機傾斜角、H2為攝影基準面高度、H3為測區(qū)邊緣最低點高度、L1 為半個像幅對應的水平距離）。

以上工作完成就可以進行航飛作業(yè)，傾斜攝影數(shù)據(jù)采集操作過程及注意事項等在文獻[1]-[4]均有詳細介紹，在此不做復述。

四、數(shù)據(jù)建模

使用計算機網絡集群技術開展無人機影像的實景三維建模工作，具體作業(yè)方法在文獻[5]-[8]中均有介紹，在此不做復述。在集群建模中遇到的常見問題及解決方法如下：

（1）設置集成時副機找不到主機

解決方法：主機高級共享權限都為允許，主機安全權限都為允許。副機網絡和共享中心高級共享設置為啟用網絡發(fā)現(xiàn)。

（2） 副機設置后打開引擎不運行

解決方法：副機設置任務序列目錄名稱一定要與主機一致;副機一定要做映射;副機映射的磁盤名一定要與主機一致。

（3） pos不能成功導入

查看pos數(shù)據(jù)信息，名稱列每一個影像參考名一定要與影像名稱一致。

（1）導入pos后3D預覽所有影像在一個坐標軸上

解決方法：導入pos時，一應要選對空間參考，選擇字段名稱與pos數(shù)據(jù)列正確對應。

（4）提交一遍空三分層

解決方法：在一遍空三的基礎上再次提交;加入tie點;不同架次空三相互不平的，空三分開運行，之后再合并一起，如果相互平，則刺點，如果不平，則分別刺點建模，在將模型合到一起。

（5）像控點導入不成功或對應照片不顯示

解決方法：正確選擇空間參考系統(tǒng)，像控點文件的X軸和Y軸的順序一定要正確，第一列是像控點序號，第二例是橫向坐標，第三列是縱向坐標，第四列是高程。

（6）刺點后空三分層

解決方法：存在不合格的刺點照片或像控點，在刺點界面，如果該像控點只有個別照片的刺點是不合格的，刪除即可，如果不合格較多，則將該像控點設置為檢查點不參與運算。

（7）生產模型時有些瓦片顯示未知、失敗

解決方法：在工程中復制生產項目，重新交，只運行失敗和未知的瓦片。

五、調查底圖測制

對照已有地籍數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)梳理新增房屋、拆遷房屋、界址點變化宗地、原庫中精度超限地物、由于影像中存在遮擋、拉花、空洞等未進行矢量化的房屋以及未對其進行外業(yè)航攝采集的房屋，形成外業(yè)調查調繪檔案，安排開展外業(yè)調繪工作。具體操作要求如下：

（1）房屋繪制要求

參照原庫，在模型上，所有的建成房屋和簡易房屋全部重繪，作為界線的棚房、廁所或其它的面狀地物進行繪制。

（2）宗地范圍劃定

宗地指的是房屋及其線狀地物構成的封閉面，由于宗地的權屬已經形成，所有房屋已重繪，那么線狀地物的確定則是宗地的關鍵所在。對于村莊內固定的房屋、圍墻、帶底座的柵欄（鐵絲網）為依托走界址線的，棱角清楚的，原數(shù)據(jù)庫中的線狀地物與模型比對后精度超限的，以模型為主，界址線做相應調整。以籬笆、鐵絲網、活樹籬笆、可以搬動的石頭做的圍墻等線狀地物作為依托作為宗地的界址線時，由于無明顯棱角，所以因人而異采集點位的位置信息無法一致。基于此類情況：套合原數(shù)據(jù)庫中界址線，如走向大體一致，且無切割其他面狀地物情況，采用原數(shù)據(jù)庫中線狀地物位置即可，不做任何調整;套合原數(shù)據(jù)庫中界址線，若有切割面狀地物（均為本次模型重新采集）情況，則線狀地物必須做相應調整。無線狀或面狀地物為參考做界址線的，此類情況完全參照原數(shù)據(jù)庫中位置，無需重新繪制。

六、測圖質量檢查

（一）圖面檢查

圖面檢查主要為確定房屋角點、界址標識明顯的界址點嚴格貼附模型表面;房屋屬性無漏賦、錯賦、線狀地物屬性正確;線狀地物的方向正確;宗地內無遺漏房屋;房屋與線狀地物（圍墻）重合取舍正確;界址標識明顯的界址點位置正確，線狀地物主副線代碼正確等。

（二）測圖精度檢查

確保測制的調查地圖精度滿足《地籍調查規(guī)程》（TD/T1001-2012）及《房產測量規(guī)范》（GB/T 17986.1-2000）規(guī)定的明顯界址點與臨近控制點的點位誤差需要控制在5厘米之內，相鄰界址點的間距誤差控制在10厘米之內，隱蔽界址點的點位中誤差控制在15厘米之內，房角點的測量精度與宗地界址點精度保持一致的要求。

結束語

傾斜攝影測量技術是一項比較成熟的技術，其應用領域較廣，近年來在房地一體不動產調查工作中各單位也紛紛采用該技術，因此，本文以項目為出發(fā)點，以縣域范圍為對象，對傾斜攝影測量技術在農房一體不動產調查中的總體工作流程做了論述，從而為大范圍的進行農房一體不動產調查工作提供參考。

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作者簡介：

李維（1989.8-），女，黑龍江哈爾濱，黑龍江省地質測繪地理信息院，注冊測繪師，中級工程師，碩士研究生。研究方向：攝影測量與遙感。

（黑龍江省地質測繪地理信息院? 黑龍江? 哈爾濱? 150030）