無人機傾斜攝影測量技術在農村房地一體測繪中的應用

趙福超

（云南省有色地質局三〇八隊，云南個舊661000）

1 引言

農村房地一體測繪的工作對象是一些不動產單元區域與結構，這些區域的實際形狀與地形情況較為復雜。使用傳統測量測繪方法難度較大，也容易出現人工誤差，采用無人機傾斜攝影技術能夠有效提升不動產區域內各位置的精度與測繪工作的效率[1]。無人機傾斜攝影技術是通過不同角度攝影信息的收集以及相應坐標、航速等參數的統一結合與分析來對測量區域的房地體表征三維進行重建的技術。在房地一體不動產測量測繪工作中運用這一技術可以優化測繪的數據采集工作，同時，更直觀的正射影像和實景三維模型可以為權屬調查工作帶來便利。

2 無人機傾斜攝影

2.1 傾斜攝影的原理分析

傾斜攝影技術是一種利用不同角度的攝影成果與坐標位置分析、攝影高度與重疊情況分析來對地面物體相應的信息進行采集與獲取的一種攝影技術[2]。由于同一物體在多視角情況下攝影的信息存在差異，通過視角與攝影信息差異的換算與分析就能夠獲取該物體的詳細信息。而利用無人機搭載攝像器材則可以輕松實現視角位置的轉換，因此，將無人機與傾斜攝影技術結合起來能夠最大限度地發揮傾斜攝影的作用，再利用聯合平差以及三維結構建模等方式來對測繪參數進行分析與處理，從而形成房地一體測繪工作的基礎測繪數據。

2.2 無人機傾斜攝影在房地一體測繪工作中的應用優勢

無人機傾斜攝影在房地一體測繪工作中的應用優勢包括：

1）由于無人機傾斜攝影在實際應用中可以通過視點移動以及視角轉變來獲得同一物體的不同影像，能夠實現全方位真實地對不動產結構多信息進行三維重建，這一技術在應用中能夠有效彌補傳統攝影測繪技術獲取的信息單一性等缺點，因此，近年無人機傾斜攝影技術在測繪市場取得了長足發展。

2）利用無人機作為傾斜攝影器材的載體能夠很快地進行視角轉換，通過高精度的POS 數據和機載后差分數據可獲得精準的位置信息。同時獲取數據工期縮短，其攝影測繪成本也相應降低。目前，數據處理軟件自動化程度較高，通過成熟的三維重建軟件也能實現低成本三維建模。

3）由于無人機設備的運用能夠最大限度地節省人力，并且提升測繪工作效力，所以能夠更好地協調農村房地一體測繪工作的內外業協同關系，防止因為天氣等因素導致的測繪工作推延問題。并且由于無人機外業攝影測繪效率更高，很多外業工作的時間節省下來也能夠更好地提升內業測繪效率，從而降低人工誤差對測繪工作的影響。如正射影像和三維模型成果的利用，也使這農村房地一體測繪成果可以在很多方面進行轉化與應用。

4）可以實現對突發狀況的響應。由于利用無人機搭載傾斜攝影設備可以實現地物信息的迅速采集與詳細資料的整合獲取，可以為房地一體確權等相應工作提供決策依據，一旦發生突發狀況就可以利用這些信息提升應急事件的處理效率。

3 無人機傾斜攝影技術在農村房地一體測繪工作中的應用

本文以瀘西縣山黑村委會大樹村不動產農村房地一體測繪工作為例，對房地一體測繪與權籍調查工作中應用無人機傾斜攝影技術進行探討。本次采用的是低空高分辨率攝影建模技術同測繪大比例尺工作圖技術進行對比。本次測繪工作中項目實施主要分為3 個階段：測繪數據采集、測繪數據預處理和數據生成。

3.1 數據采集

本次在測區內布設足夠密度的相片控制點，并測繪相片控制點的CGCS 2000 坐標，使用多旋翼無人機搭載5 鏡頭數據采集設備對已布設好的航飛線路進行低空飛行，采集大樹村各房地一體不動產單元的影像數據工作，獲取具有一定重疊度的航攝單片影像。

3.2 測繪數據預處理

根據測繪項目的實際需求以及航飛布設情況，對無人機傾斜攝影技術成果像片進行檢查；對像片控制點的位置、精度進行核查，同時檢驗POS 數據，對測繪單片影像是否存在誤差與異常信息數據進行分析，并做好測繪數據的檢查與整理。

3.3 形成有效的測繪影像與模型

3.3.1 根據測繪影像與數據形成三維模型

將整理好的測繪數據直接導入Smart 3D 軟件中，并通過影像匹配、格網調整和空中三角測量等技術方式實現大樹村航飛區域的三維模型生成工作。

3.3.2 進行測繪區域內的高分辨率正射影像生產工作

根據實景三維模型與空三成果文件，以Tile 為單位進行格網正射與貼圖匹配處理，制作測區真正射影像。并根據測區調繪POI 信息，制作權籍調查的影像專題圖[3]。

3.3.3 大比例尺測圖

完成大樹村實景三維模型、空三成果、糾正畸變差影像等數據的制作，采用測圖軟件對以上數據進行導入，由作業員進行點、線、面測圖，并按照國標要求賦予圖層與屬性信息。采用南方CASS 軟件進行圖形數據編輯，生產成1∶500 的地籍圖數據。

3.4 成果精度檢測

3.4.1 控制點與檢核點選取

外業人員在測區范圍內依據地形情況埋設了12 個像片控制點，同時用GPS RTK 獲取了控制點的三維坐標。在實際測量工作中根據不動產分布情況進行了控制點選擇，本次共使用8 個參與實景三維模型參數采集的控制點，而其他點位則主要用作對三維模型技術成果的檢測工作。

3.4.2 對數據成果精度進行檢驗的方法

本次數據檢驗方式為抽檢，同時利用人工檢查與人機交互的方法來對本次農村房地一體測繪測圖成果進行檢驗。主要檢測過程為3 個環節組成：（1）檢核測區檢核點與數據形成的三維模型上的同位置點坐標，對其平面與高程實際精度情況進行檢驗；（2）利用測區已有大比例尺測圖資料同本次測繪形成的三維模型數據進行對比檢測；（3）人工外業檢測，隨機選擇已經形成的三維模型與外業實地信息采集數據進行對比，并對測圖形成過程中的誤差進行分析，對其絕對精度進行探討：首先，是測區參數形成的模型精度檢測。實景三維模型生產完畢后，將未采用的像片控制點作為模型檢核點，進行模型絕對精度檢測，經檢測X 方向平均誤差為0.062m，Y 方向平均誤差為0.053m，H 方向平均誤差為0.093m，符合項目精度要求。其次，是測圖成果絕對精度檢測。精度統計如下：平面中誤差為0.102m，小于平地1∶500 大比例尺測圖規范要求的0.25m；高程中誤差為0.093m，小于規范中要求的0.15m。由此可見，成果滿足 1∶500 地形圖測圖要求[4]。

4 農村房地一體測繪過程中無人機傾斜攝影技術的應用

在農村進行不動產房地一體確權工作能夠為農村土地與不動產產權管理制度的完善提供助力，在測繪工作中利用無人機傾斜攝影技術能夠對不動產實際情況進行三維影像的獲取，其測繪成果可以用在農村用地情況與不動產的實際信息分析與權籍調查中，開展相應技術工作的主要應用方法如下：

1）形成不動產測區的正射影像圖和三維模型，可以對測區外業修補測繪工作進行技術支持。利用這一圖件可以實現相應農村房地一體測繪的指界簽字等權籍調查工作。

2）可以利用測繪成圖與模型形成精確的對應農村房地一體不動產區域的地形圖和地籍圖。

3）可以實現農村房地一體測區的三維模型搭建工作，從而幫助農村房地一體確權工作者開展可視化管理工作，優化不動產確權數據平臺的信息，有利于農村不動產與土地產權確權管理效力的提升。

5 結語

總之，在進行農村房地一體測繪工作時，采用無人機傾斜攝影技術能提升測繪工作的作業效率，也能提升房地一體測繪的精確性與科學性，為房地一體測繪提供嚴謹的參數依據，大大提升農村房地一體測繪工作的效率與準確性，為房地一體測繪工作提供了有力的技術保障。