傾斜攝影技術(shù)在某縣土地確權(quán)調(diào)查中的應(yīng)用

陳巍巍，龍北平

（江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊(duì)，江西 南昌 330001）

近年，為了響應(yīng)國家下一步更好地實(shí)施土地流轉(zhuǎn)盤活經(jīng)濟(jì)的需要，各國有農(nóng)場對其農(nóng)墾土地都在陸續(xù)地進(jìn)行確權(quán)調(diào)查。 目前，國有農(nóng)場農(nóng)墾土地大多數(shù)都是農(nóng)用地和建設(shè)用地， 零散分布在不同地方，有不少還與農(nóng)村集體建設(shè)用地和農(nóng)用地交錯(cuò)混合在一起，面積有大有小，分布不一。 由于牽扯到土地權(quán)屬、界址線還需要臨宗土地權(quán)屬人進(jìn)行簽字確認(rèn)，所以對測繪成果的要求也更高。 土地權(quán)屬人作為農(nóng)民集體土地的代表，對傳統(tǒng)的地形圖還認(rèn)識(shí)不足，為調(diào)查簽字也增加了不少困難。 土地需要登記發(fā)證，面積要求非常準(zhǔn)確，權(quán)屬必須雙方確認(rèn)無爭議，因此傳統(tǒng)的全野外實(shí)地測量成圖方法，費(fèi)用不僅大，而且還難確權(quán)簽字。 引入傾斜攝影技術(shù)，可解決圖形面積準(zhǔn)確和影像地物清晰可見的雙重需要。傾斜攝影測量技術(shù)是近年發(fā)展起來的新興技術(shù)，廣泛運(yùn)用于國土監(jiān)測、智慧城市、工程測繪領(lǐng)域。 它的原理是利用無人機(jī)搭載五鏡頭的相機(jī)，從垂直和四個(gè)傾斜方向采集影像，獲得地面更加完整準(zhǔn)確的信息，通過專業(yè)軟件恢復(fù)三維場景數(shù)據(jù)。 下面以某縣為例介紹傾斜攝影技術(shù)在農(nóng)墾土地確權(quán)調(diào)查項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)踐。

1 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)分析

1.1 數(shù)據(jù)獲取

（1）首先確認(rèn)測區(qū)范圍，在飛馬無人機(jī)管家軟件內(nèi)查看該項(xiàng)目是否在禁飛區(qū)。 確定測區(qū)未在禁飛區(qū)后，再準(zhǔn)備前往航測。 到達(dá)項(xiàng)目地后，對測區(qū)范圍布設(shè)像控點(diǎn)（見圖1），同時(shí)對測區(qū)內(nèi)地形進(jìn)行實(shí)地踏勘并預(yù)選良好的起降點(diǎn)。

實(shí)際布設(shè)像控點(diǎn)時(shí)， 要注意像控點(diǎn)之間的距離。 同一型號的無人機(jī)航測系統(tǒng)，航飛成果精度要求越高，相應(yīng)的像控點(diǎn)之間距離布設(shè)越近。1:500 比例尺線劃成圖，可實(shí)施300 m 左右間距布設(shè)一個(gè)像控點(diǎn)。 根據(jù)“奧維互動(dòng)地圖”軟件內(nèi)布設(shè)好的像控點(diǎn)，再到實(shí)地用噴漆做好像控點(diǎn)標(biāo)記，并用RTK 測量像控點(diǎn)坐標(biāo)。

圖1 布設(shè)測量像控點(diǎn)

（2）結(jié)合航測成果精度要求以及測區(qū)地形情況，對航線進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整（見圖2）。該項(xiàng)目測區(qū)多數(shù)在山區(qū)，高差大，所以要采用飛控軟件—“飛馬無人機(jī)管家”中的“變高飛行”功能來獲取高精度影像。 以測區(qū)內(nèi)一地塊（下渠村）為例，航飛分辨率2.4 cm， 航向重疊度和旁向重疊度分別為80%和70%，相對飛行高度150 m。航線的設(shè)置要保證測區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)的重疊度。 一般最高點(diǎn)的航向重疊度不低于68%，最高點(diǎn)的旁向重疊度不低于50%，才能避免內(nèi)業(yè)三維建模不出現(xiàn)鏤空情況。

圖2 航線規(guī)劃圖設(shè)計(jì)

（3）選擇晴朗、可見度高、風(fēng)力小的天氣，按照預(yù)設(shè)的航線進(jìn)行無人機(jī)航飛數(shù)據(jù)采集。 采集的影像數(shù)據(jù)應(yīng)保證無大面積云影、反光、pos 數(shù)據(jù)丟失等情況，否則應(yīng)安排補(bǔ)飛。

1.2 三維模型制作

三維模型制作流程見圖3。

圖3 三維模型制作流程

（1）外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后應(yīng)及時(shí)導(dǎo)出影像數(shù)據(jù)，主要包括垂直影像和四個(gè)傾斜角度拍攝的傾斜影像。

（2）構(gòu)建工程加載影像數(shù)據(jù)，設(shè)置相機(jī)參數(shù)，編輯pos 數(shù)據(jù)，采用D-op300 五鏡頭相機(jī)，相機(jī)參數(shù)感應(yīng)器尺寸為23.4 mm，焦距1～4 鏡頭為35 mm，5 號鏡頭（正攝鏡頭）的焦距為25 mm，原始pos 數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為WGS84，通過像控刺點(diǎn)及平差調(diào)整至2 000 坐標(biāo)系。

（3）傾斜攝影空中三角測量通過像控刺點(diǎn)來進(jìn)行控制點(diǎn)平差，平差過后進(jìn)行三維重建。

（4）三維實(shí)景模型生成基于空中三角測量成果，進(jìn)行模型分塊，在分塊模型的基礎(chǔ)上，提取測區(qū)密集點(diǎn)云，構(gòu)建規(guī)則平面格網(wǎng)切塊，建立三維模型；同時(shí)利用5 鏡頭獲取多用度紋理信息， 自動(dòng)拼接，得到測區(qū)實(shí)景三維模型。

1.3 內(nèi)業(yè)DLG采集

地形圖的繪制主要基于EPS 無人機(jī)三維模塊，利用三維實(shí)景模型的空間量測功能， 直接進(jìn)行地形、地物的采集工作。

（1）EPS 軟件加載三維實(shí)景模型在EPS 無人機(jī)測量模塊中利用模型轉(zhuǎn)換功能將Cc 生成的OSGB格式的模型轉(zhuǎn)換成DSM 高程模型， 然后加載DSM模型從而實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維模型的加載。

（2）地形圖繪制：基于三維實(shí)景模型的地形圖制作，借助模型的空間尺寸信息，直接進(jìn)行空間量算及采集；同時(shí)通過模型旋轉(zhuǎn)及多角度觀察等功能實(shí)現(xiàn)房檐改正，免去大量的外業(yè)實(shí)測工作，大大提高地形圖測繪的工作效率。

（3）EPS 繪圖完成之后將成果導(dǎo)入正攝影像中加以檢查、完善，見圖4。

圖4 影像與矢量數(shù)據(jù)套合效果

2 應(yīng)用效果

通過某縣224 個(gè)界址點(diǎn)的采集坐標(biāo)與實(shí)測坐標(biāo)進(jìn)行比對檢查，檢查結(jié)果如下表，點(diǎn)位中誤差在0.08 m，符合規(guī)范的精度要求，數(shù)據(jù)質(zhì)量得到業(yè)主的高度認(rèn)可。 分別選擇面積相同、精度都符合要求的兩個(gè)地塊進(jìn)行項(xiàng)目耗時(shí)對比，應(yīng)用傳統(tǒng)測量調(diào)查用時(shí)約20 天， 而傾斜攝影測量技術(shù)從外業(yè)數(shù)據(jù)獲取到內(nèi)業(yè)成果輸出只用時(shí)10 天， 效率提高約2 倍以上。

表1 采集點(diǎn)坐標(biāo)精度統(tǒng)計(jì)分析

3 結(jié)語

傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于土地確權(quán)調(diào)查項(xiàng)目，可以獲取高清影像數(shù)據(jù)， 便于權(quán)屬調(diào)查和界址簽字確認(rèn)。 該技術(shù)獲取數(shù)據(jù)快，費(fèi)用比實(shí)測方法還更低，能夠滿足農(nóng)墾土地確權(quán)調(diào)查點(diǎn)位中誤差0.25 m 的精度要求，具有較高的推廣性。 該方法的缺陷就是對于農(nóng)場區(qū)域存在禁飛區(qū)的不適用。 對于農(nóng)場所轄范圍存在禁飛區(qū)和非禁飛區(qū)的多種情形，可以考慮全野外實(shí)測法與傾斜攝影法相結(jié)合方式進(jìn)行測繪。