無人機傾斜攝影在農村地籍調查中的應用

李奇峰

摘要：當前階段，國家正在大力開展農村地籍調查項目，但在進行全野外調繪時有很多因素影響實際作業的進度，如天氣、當地村民長期外出等。注意到當前無人機航測技術已經日漸成熟，而無人機航測的一些相關特點也逐漸廣為人知，如作業效率高、精度高、成本低、受天氣因素影響小等，將無人機應用到農村地籍調查中能夠起到很好的效果?；诖耍恼戮蜔o人機傾斜攝影在農村地籍調查中的應用展開論述。

關鍵詞：農村地籍調查；無人機傾斜攝影；應用

引言

當前階段，無人機航測技術廣泛應用于小范圍的1：1000和1：2000大比例尺的高精度地形測量中。而對于精度要求為1：500的農村地籍調查項目，無人機航測技術是否可行，行業內已經有過一些相關的探究。目前結合一些相關的前人探究以及南方測繪的相關技術，本文提出了使用無人機傾斜攝影技術通過構建三維模型的方法來做農村地籍調查，并對其精度進行了驗證。

1無人機傾斜攝影原理

無人機傾斜攝影技術是通過在無人機飛行平臺上搭載多臺數碼相機，同時從垂直和傾斜多個不同的角度采集高分辨率影像，一般常用的是五鏡頭傾斜攝影系統，結合無人飛行平臺搭載的GPS/IMU系統獲取POS數據和像控點數據，經過相關軟件處理數字表面模型、數字正攝影像和三維模型。

2無人機傾斜攝影測量的優點

2.1精確性

利用無人機傾斜攝影測量技術來對地面上的物體進行測量的過程中，其具體的位置高度以及整體外觀等數據可以準確顯示出來，營造相對較強的真實感。與傳統的人工模型相比，利用無人機傾斜攝影測量技術開展設計工作時，其仿真度更高，工作效率也能得到保證。

2.2低成本性

傳統城市三維建模工作開展過程中，除了要對地面物體進行測量之外，還應當結合實際標準等對其各項數據進行修改，需要多次利用測量設備來開展測量工作，同時還需要大量的人力對測量結果進行校準。出現問題時，還需要進行再次測量以獲得準確數據，這就導致在此過程中產生了大量的時間、人力和物力成本支出，其最終的測量結果等還不能得到保證，無形中提高了三維建模的整體成本。利用無人機傾斜攝影技術可以有效完成空間測量和數據成像等要求，及時將規范性數據輸出來，還能在原有技術要求的基礎上獲得更多不同類型的數據信息，方便后續三維建模工作以合理方式開展，這明顯降低了建設過程測量設計過程中的成本支出，性價比相對較高。

2.3高效率性

無人機傾斜攝影測量技術是順應時代發展出現的新的科學的測量技術，利用該技術開展攝影測量工作，可以及時完成城市的三維建模。在此過程中還會對相關數據進行必要的調整，與傳統方法的相比，其工作速度和效率得到明顯提高，建模耗費的周期大大縮短，可以及時推動后續各項工作以合理方式開展。

3無人機傾斜攝影測量技術

3.1多視影像聯合平差

無人機傾斜攝影測量技術應用過程中使用了新的多視影像聯合平差技術，可以有效解決傳統的測量系統在數據處理方面的不靈敏等問題，以合理方式處理影像之間的遮擋關系，及時確定合理的連接點和連接線等，提高了成像結果的準確度。

3.2多視影像密集匹配

無人機傾斜攝影測量技術在應用過程中使用了多式影像密集匹配技術，該類技術可以有效提高攝影測量的分辨率，其覆蓋的面積范圍也明顯增大。在利用該技術開展匹配的過程中，可以及時對各類多余的信息進行研究，通過明確坐標點的位置，可以獲取地面物體的準確三維信息。通過多元影像密集匹配技術，可以利用建筑物的側面等來提取各類信息，建筑物的邊緣信息和文理信息等也可以被充分利用起來，繼而形成相對完善的二維數據，通過該技術將其轉變為三維數據，建筑物的高度和輪廓信息等可以及時提取出來。

4農村地籍調查的要求

農村地籍調查的地籍調查規程中規定，對于土地使用權調查的基本比例尺為1：500。因為農村地籍調查的內容涉及到土地問題，關系到農民的切身利益，故而要求精度相對于一般的1：500地形圖測量要高。農村地籍調查主要調繪宗地的位置面積，權利人信息等。在傳統的農村地籍調查項目中對宗地界址點測量的作業方法分兩種，分別是解析法和圖解法。

解析法是采用全野外測量技術獲取界址點坐標和界址點間距的方法，要求明顯界址點相對于臨近控制點的點位中誤差控制在5cm內，要求相鄰界址點的間距誤差控制在10cm內，對于隱蔽界址點的點位中誤差和允許誤差要求則放寬到7.5cm和15cm。

圖解法是指通過數字攝影測量加密或正射影像圖或其他已有資料獲取界址點坐標和界址點間距的方法，其要求的界址點相對于臨近控制點的點位誤差、相鄰界址點的間距誤差以及界址點相對于臨近地物點的間距誤差都控制在圖上中誤差0.3mm內，即1：500比例尺界址點相對于臨近控制點的點位誤差、相鄰界址點的間距誤差以及界址點相對于臨近地物點的間距誤差均是實地15cm。

5無人機航測應用于農村地籍調查

此次主要采用的是無人機傾斜攝影技術，因此如果相機無法拍攝到的地物精度就會存在損失，如樹林遮擋下的房屋等。一般而言，在農村地區這種情況總體會占20%左右，要解決這種情況就需要實測修正檢驗，此處不予討論研究。本次整體作業的思路是：選取開平市某村進行完整的無人機傾斜攝影，進行空中三角測量、構建三維模型后，采集房屋界址點，完成圖解法成圖；隨后，再進行一次同坐標系統下全野外調繪成圖，以實測為準，兩者進行精度對比驗證。

此次，無人機航測技術應用于農村地籍調查的技術流程如圖1。

具體的作業過程是：在確定好測區位置及大小后，室內規劃設計航線。到達測區布設并測量地面控制點后，ZR66B六旋翼無人機搭載兩鏡頭相機進行外業航飛，并且整理飛機的POS數據，控制點數據等。內業對航飛數據的影像數據進行勻光勻色、對POS數據的坐標系統進行轉換等預處理，最后進行空三加密以及傾斜三維自動化建模。

根據構建得到的三維模型采集房屋界址點等數據，對于存在遮擋導致精度損失的房屋做重點調繪標記然后外業調繪補調。同時實測測量一遍測區的實際房屋界址點數據，剔除內業重點調繪標記點的房屋后，檢驗數據的精度。

結語

無人機航測技術與實際野外調繪相互結合的方式能夠加快實際的農村地籍調查的項目進度。無人機航測一次外業飛行，然后轉為內業處理，可節省大量的因天氣等因素造成的作業時間；同時，基于計算機的自動化建模技術能夠節省大量的人力成本，該方法具備一定的推廣價值。

參考文獻

[1]張小宏.無人機技術在農村地籍測量中的應用[J].農業工程，2018，8（05）：86-88.

[2]朱兆先，陳偉偉，陶丹丹.無人機航測技術在農村地籍調查中的應用探究[J].資源信息與工程，2016，31（06）：100-101.

[3]宋亮.無人機航測技術在農村地籍調查中的應用[J].北京測繪，2014（04）：96-98.

（作者單位：鹿邑縣自然資源局）