邵長江 密婷 李靜

【摘要】隨著無人機(jī)技術(shù)和計算機(jī)影像識別技術(shù)的不斷發(fā)展，傾斜攝影測量技術(shù)越來越多的應(yīng)用于在外業(yè)測繪工作中。以往的測繪方式和方法，不僅無法確保測量的準(zhǔn)確性，同時還需要耗費大量的人力、物力和時間，測量成本高，效率低，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的要求。尤其是在對農(nóng)村不動產(chǎn)的初始權(quán)籍調(diào)查和測繪中，傾斜攝影測量技術(shù)優(yōu)勢更加明顯?；诖耍疚囊赞r(nóng)村不動產(chǎn)確權(quán)登記中實際案例為基礎(chǔ)，介紹了傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)三維權(quán)籍調(diào)查中的應(yīng)用情況，為快速準(zhǔn)確測量農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍?dāng)?shù)據(jù)，提高農(nóng)村房屋不動產(chǎn)登記工作效率提供了有效的參考和建議。

【關(guān)鍵詞】傾斜攝影測量;農(nóng)村不動產(chǎn);測繪;數(shù)據(jù)采集

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.03.

引言：

在對農(nóng)村的不動產(chǎn)進(jìn)行確權(quán)登記時，需要對每宗宅基地上的房屋產(chǎn)權(quán)情況、地理位置情況、界址、用途、面積等基本信息進(jìn)行詳細(xì)的登記。在以往對農(nóng)村不動產(chǎn)進(jìn)行測繪時，采用的主要方式是人工丈量，外業(yè)工作量非常大，需要的人力、物力、時間也非常多，不僅工作效率低，同時測量的準(zhǔn)確性也會受到外界多種因素的影響，產(chǎn)生很大的出入，最終的測繪成果只能通過二維平面地籍圖來進(jìn)行展示，缺乏立體效果。傾斜攝影測量技術(shù)是一種新興的測繪技術(shù)方法，主要是在無人機(jī)技術(shù)的輔助下，獲取準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)信息，操作更加方便、快捷，不僅減少了測繪成本，同時在很大程度上提高了測繪的效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少了作業(yè)風(fēng)險。另外，無人機(jī)技術(shù)中的影像還可以進(jìn)行幾何重建，獲取數(shù)字表面的模型和點云數(shù)據(jù)，可以應(yīng)用在植被監(jiān)測、考古學(xué)、災(zāi)害管理，以及交通監(jiān)控等多個領(lǐng)域中。而本文主要對其應(yīng)用于農(nóng)村不動產(chǎn)測繪進(jìn)行有益探討。

1、傾斜攝影測量技術(shù)介紹

1.1傾斜攝影測量技術(shù)實施原理

傾斜攝影測量技術(shù)主要是指在無人機(jī)上搭載多個可以進(jìn)行測量或者是非量測的相機(jī)，通過相機(jī)來對地面的物體進(jìn)行不同角度影像數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)。[1]一般情況下常用的有搭載兩鏡頭的搖擺相機(jī)，也有搭載五鏡頭的掃擺相機(jī)，以及常規(guī)性的五鏡頭相機(jī)。這幾種相機(jī)和傳統(tǒng)的垂直相機(jī)相比較來說，傾斜相機(jī)可以更加準(zhǔn)確全面的對建筑物體的結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，讓拍攝盲區(qū)更加少，拍攝的清晰度和數(shù)據(jù)的獲取更加全面。

1.2不動產(chǎn)測繪關(guān)鍵步驟以及基本參數(shù)要求

在對農(nóng)村不動產(chǎn)進(jìn)行測量時，必須考慮以下幾點：第一，制定不動產(chǎn)測量方案。如，不動產(chǎn)平面控制測量、不動產(chǎn)面積測量、不動產(chǎn)圖繪制、以及相關(guān)成果資料的檢測驗收等的具體實施和基本要求。第二，選擇確定成圖的方法。一般情況下，不動產(chǎn)的權(quán)籍圖按照工作實際及其需要，成圖一般包括三種：一種是分幅圖，一種是分丘圖，另外一種是分戶圖。地籍圖比例尺為1：500，宗地圖和分戶圖科根據(jù)實際情況在1：500-1：2000之間適當(dāng)選擇，但比例尺分母必須為100的整數(shù)倍。第三，精度控制要求。在對不動產(chǎn)進(jìn)行測繪時，需要對平面控制點誤差要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通常情況下，圖根點平面點位中誤差不能超過0.0.5m，末級相鄰控制點之間的誤差上下不能超過0.025m。第四，不動產(chǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)要求：采用2000國家大地坐標(biāo)系平面坐標(biāo)和1985國家高程基準(zhǔn)。

2、傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用分析

2.1測區(qū)勘查和資料收集分析

本次研究分析是對臨沂市某農(nóng)村地區(qū)的不動產(chǎn)來進(jìn)行測繪，房屋區(qū)域的地勢比較平坦，測繪區(qū)域的房屋比較密集，住戶非常多，現(xiàn)在測區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)有了30m的DEM數(shù)據(jù)和0.2m的航空影像資料。

2.2像控點布置和采集

根據(jù)該地區(qū)的實際情況，為了讓地籍圖的精度更加準(zhǔn)確，在測量區(qū)域范圍內(nèi)以150m的間隔平均布設(shè)像控點，對于樹木覆蓋大、環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域，酌情增加像控點的數(shù)量和密度，在范圍線拐彎的區(qū)域內(nèi)作為布點設(shè)置。因為測量范圍內(nèi)的道路比較多，并且也已經(jīng)硬化處理，所以，在進(jìn)行點位噴涂時，可以使用紅白兩種顏色的油漆來進(jìn)行噴涂對三角，點位采集可以設(shè)置在對三角的交點位置。在進(jìn)行像控點采集前，每天至少選用一個已知控制點進(jìn)行檢核，平面較差控制在3cm以內(nèi)，高程較差不大于5cm。所有的點都進(jìn)行了3次采集，并且3次點位之間的誤差均控制在了1cm以內(nèi)，此外，采集點位為固定解，和此次測繪方案的設(shè)計要求相吻合。

2.3無人機(jī)測繪航線布設(shè)和影像數(shù)據(jù)的采集

在進(jìn)行測繪時，為了讓測繪區(qū)域的范圍更加廣泛，盲區(qū)更小，陰影更小，精確度更高，在對航線進(jìn)行規(guī)劃中，考慮到無人機(jī)航攝時的俯仰、側(cè)傾影響，旁向、航向重疊度均設(shè)置成85%，并且地面的分辨率設(shè)置為1.5cm，下視和側(cè)視分別采用的是35mm、50mm的相機(jī)來對相關(guān)的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。同時，嚴(yán)格飛行質(zhì)量，航攝時時間在每天的上午10點到下午2點之間進(jìn)行的，通過3次無人機(jī)測量來獲取了18785張影像資料。另外，為了更好的提高測區(qū)邊緣模型的精準(zhǔn)度情況，在進(jìn)行任務(wù)區(qū)范圍線導(dǎo)入時，對航線進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃，并且對測區(qū)的范圍也進(jìn)行了100m的緩沖外擴(kuò)。

2.4對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先處理分析

第一，先對此次測繪中航攝的3架次的影像進(jìn)行了重新命名，這樣3架次的影像不會出現(xiàn)重名的問題;第二，根據(jù)影像名稱來對POS數(shù)據(jù)的點號進(jìn)行調(diào)整和更改，以此來保障所有的影像中都可以有唯一相對應(yīng)的POS數(shù)據(jù)。因為，對相機(jī)的安置參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的確定，所以，在使用POS時，5個相機(jī)使用了同一組的POS數(shù)據(jù)。在對測繪區(qū)域的地形高進(jìn)行計算時，通過對所有像控點的高程平均值進(jìn)行分析，并以此為測繪區(qū)域的平均地形高。為了提高相機(jī)焦距的精準(zhǔn)性，采用的是5鏡頭部分照片來對空中三角進(jìn)行測量計算，獲取精準(zhǔn)的相機(jī)參數(shù)。

在對空中三角記性測量解算的過程中，可以恢復(fù)攝影時相機(jī)和影像之間的相對關(guān)系，在Mirauge3D軟件輔助的情況下，將空中三角測量任務(wù)采用系統(tǒng)軟件自動分割的方式分割成為了36塊，并利用集群技術(shù)的方式和5臺電腦來對集群進(jìn)行了處理分析，形成了36塊控三成果。之后，借助于軟件中的自動化平差融合算法的方式，結(jié)合主機(jī)，對36塊控三的融合平差進(jìn)行了計算，獲取了相對POS數(shù)據(jù)中的加密點成果。對自由網(wǎng)中的平差報告進(jìn)行了查閱分析，加密點中的誤差控制在了0.081m，重投影中的誤差控制在了0.87個像素下。

2.5相控點轉(zhuǎn)刺及平差調(diào)整分析

在Mirauge3D軟件中，如果包含了對相控點的命名，這樣是沒有辦法引入相控點的坐標(biāo)的。只有對相控點進(jìn)行重新命名，之后，把相控點引入到軟件系統(tǒng)中，并把相控點類型設(shè)置為平高點;然后轉(zhuǎn)刺進(jìn)行相控點。在轉(zhuǎn)刺時，轉(zhuǎn)刺的位置要在測區(qū)四角點和中心點的相控點位置，之后，再進(jìn)行平差，獲取到其他點位，精確的預(yù)測位置，之后，對其他剩余的轉(zhuǎn)刺點位進(jìn)行控制，這樣可以更好的對相控點轉(zhuǎn)刺效率進(jìn)行控制和提升。[2]把所有相控點的轉(zhuǎn)刺進(jìn)行實施之后，再進(jìn)行平差，利用平差報告來獲取相控點中最大的殘差，殘差控制在了0.05m，中誤差控制在了0.011m，兩方面的精準(zhǔn)度是符合相關(guān)的規(guī)范和要求的。

2.6實景三維模型的生產(chǎn)分析

如果空三成果符合測繪精度的要求，可以在此基礎(chǔ)上來對進(jìn)行實景三維模型的生產(chǎn)。利用內(nèi)存為32G的集群電腦，或者是最低配置內(nèi)存為16G的電腦來進(jìn)行三維模型的生產(chǎn)。在此過程中為了盡可能的提高模型輸出的成功率，瓦片的大小需要參考電腦的最低配置來進(jìn)行選擇如果計算機(jī)的內(nèi)存選擇的是16G的，瓦片設(shè)置的大小為100M，資源的內(nèi)存則需要8.1G。如果在對瓦片進(jìn)行劃分時，劃分的方式采用的是規(guī)則平面的方式，可以將瓦片的名稱設(shè)置為原點，以軟件的默認(rèn)設(shè)置來進(jìn)行生產(chǎn)輸出。為了減少無效模型問題的出現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率和有效模型的輸出效率，需要在現(xiàn)有的0.2m影像的基礎(chǔ)上來對不動產(chǎn)房屋的區(qū)域范圍進(jìn)行初步的夠了，并將夠了出的圖像轉(zhuǎn)換成kml格式，導(dǎo)入到Mirauge3D軟件中，在生產(chǎn)成OSGB格式的模型，在模型生產(chǎn)輸出結(jié)束之后，在將真正射影像分辨率設(shè)置為0.05m進(jìn)行輸出即可。

2.7地籍圖測繪和編輯分析

一般情況下地籍圖的測繪需要在EPS軟件中來進(jìn)行，以三種方式為主，一種是以點云數(shù)據(jù)為主的，一種是以DOM+DEM數(shù)據(jù)為主的，另外一種是實景三維模型數(shù)據(jù)。傾斜攝影測量技術(shù)中所產(chǎn)生的點云數(shù)據(jù)量信息非常龐大，在EPS軟件中的加載率并不高，并且還時常會出現(xiàn)卡頓的問題，所以，并不建議使用，DOM+DEM進(jìn)行地圖集采集，在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程中，轉(zhuǎn)換效率不高，需要的轉(zhuǎn)換時間非常的長，并且場景拉設(shè)的效果并不好，所以，使用效果也不佳，不建議使用。在進(jìn)行地籍圖采集時，可以直接通過OSGB格式的模型來進(jìn)行采集，這樣可以通過加載真正攝影像來為影像參考。采集要以地基測繪的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求來進(jìn)行采集，在采集結(jié)束后，要把采集的所有數(shù)據(jù)信息等導(dǎo)出成為dwg格式的文件，之后，再導(dǎo)入到CASS軟件系統(tǒng)中開展拓?fù)錂z查等作業(yè)，通過這種方式來滿足地籍圖入庫的標(biāo)準(zhǔn)要求。針對嚴(yán)重模型變形，嚴(yán)重影響測繪區(qū)域等問題，在沒有辦法進(jìn)行采集時，可以通過外業(yè)互補(bǔ)的方式來進(jìn)行采集。在外業(yè)采集開始之前，要把現(xiàn)有的地籍圖成果套合在真正的攝影像上，用作是底圖來讓外業(yè)使用。同時，還要按照一定的比例尺來對圖紙進(jìn)行輸出，在外業(yè)補(bǔ)測的過程中，要按照底圖的方式來對需要進(jìn)行補(bǔ)測的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)測，通過內(nèi)外業(yè)相互補(bǔ)充的方式來實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，形成準(zhǔn)確的成果數(shù)據(jù)支撐。

2.8精準(zhǔn)度的檢測和評價分析

生產(chǎn)的地籍圖的使用價值情況會受到其精度是否滿足了地籍圖入庫的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以，在對生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測時，要采用點位精度檢測，以及邊長精度檢測的方式。第一，先利用全站儀來對檢測區(qū)域內(nèi)的45個檢測點的監(jiān)督進(jìn)行隨機(jī)的抽取和檢測，之后，再用卷尺來進(jìn)行15條邊邊長精度檢測，對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，如下表1所示。

從上表中可以發(fā)現(xiàn)，45個監(jiān)測點中，最大的殘差為6.3cm，最小為0.6cm，中間殘差為3.1cm。其中，40個監(jiān)測點殘差小于5cm，占抽查監(jiān)測點總數(shù)的89%，有5個點的殘差雖然大于5cm，但也小于2倍中誤差的地籍規(guī)范要求，因此，最大殘差在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。由此說明，此次地籍圖成果點位的精度是符合測繪的要求的。另外，在對15條邊長進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)最大的殘差在6.5cm的范圍內(nèi)，最小的殘差控制在了2cm左右，邊長的精度平均值在4cm以內(nèi)，邊長中誤差為3.99cm，精準(zhǔn)度完全符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。借助于檢測邊和檢測點的方式來對地籍圖的成果精度進(jìn)行檢測，檢測的結(jié)果均符合地基精度的二級要求，可以在本次測繪中進(jìn)行應(yīng)用，以此來提高對不動產(chǎn)測繪的準(zhǔn)確度，測繪效率等，更好的對測繪成本進(jìn)行控制。

3、在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中運用傾斜攝影測量技術(shù)的價值和意義

3.1有利于提高數(shù)據(jù)采集的效率

在進(jìn)行不動產(chǎn)測量時，采用傾斜攝影測量技術(shù)可以延續(xù)該種測量技術(shù)的真實性特點，測繪人員在進(jìn)行測繪時，快速的對不動產(chǎn)的各種數(shù)據(jù)資料信息進(jìn)行采集，這種方法在很大程度上可以提高測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;另外，在實際的應(yīng)用過程中，測繪人員可以在進(jìn)行測繪時通過建立起三維模型的方式來把采集的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到模型中，通過三維模型的方式來把測量出來的結(jié)果真實的反映出來，比如，測繪不動產(chǎn)周圍的地貌變化發(fā)展情況等等。測繪人員利用傾斜攝影測量技術(shù)在對不動產(chǎn)進(jìn)行測量時，可以對不動產(chǎn)的測繪數(shù)據(jù)誤差、精度和所需要測繪目標(biāo)物體之間的實際距離進(jìn)行控制和調(diào)整來解決以往不動產(chǎn)測繪過程中數(shù)據(jù)采集慢的問題，這樣在很大程度上提高了不動產(chǎn)測繪工作的質(zhì)量和效率。

3.2有利于減少不動產(chǎn)測繪的成本控制

在對農(nóng)村不動產(chǎn)進(jìn)行傾斜影像測量時，主要是利用無人機(jī)來實現(xiàn)的，通過各種不同的軟件來構(gòu)建三維立體模型，之后對無人機(jī)的運行軌跡來進(jìn)行科學(xué)合理的控制，通過這種方式來確保不動產(chǎn)測量數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性。在開展不動產(chǎn)測繪時，傾斜攝影測量技術(shù)大大的減少了傳統(tǒng)測量過程中所需要的各種人力、物力和財力，在節(jié)省測繪時間，提高測繪效率的基礎(chǔ)上，減少了一些不必要的成本投入，減少了不動產(chǎn)測繪的成本控制。[3]

結(jié)語：

傾斜攝影測量技術(shù)對于提高農(nóng)村不動產(chǎn)測量效率和精準(zhǔn)度有著很好的作用和價值。所以，本文以臨沂市某農(nóng)村地區(qū)的不動產(chǎn)測量為試點項目實例，對其進(jìn)行了分析探討。以此來為農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查人員提供一些新的測量思路，提高不動產(chǎn)測繪的效率、準(zhǔn)確度和質(zhì)量，減少測繪的時間成本和經(jīng)濟(jì)成本，為農(nóng)村不動產(chǎn)測繪技術(shù)水平的提升和發(fā)展提供重要的參考保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張在霞，張云生.傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村宅基地不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用剖析[J].江西建材，2020（08）：70+72.

[2]楊昆侖.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪方面的應(yīng)用[J].測繪技術(shù)裝備，2019，21（01）：84-88.

[3]盧加華，劉健，田滔，鄭強(qiáng)，李超.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村房地一體中的應(yīng)用[J].地礦測繪，2020，36（01）：44-47.