攝影測量在地籍測量中的應用

李海君

（河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071000）

所謂攝影測量指的是利用攝像機與膠片的組合，來測量目標物體的空間位置、形狀及大小，該項技術在其已有的170多年發展里程當中經歷了交會攝影測量（主要應用于建筑測量）、航空地形測量、模擬航空測量、計算機攝影測量及數字攝影測量幾個階段。而隨著社會發展節奏的日漸加快，傳統攝影測量開始呈現出傳感器平臺多樣化、航空數碼相機應運而生、測量軟件平臺平行化的趨勢，其在一定程度上削弱了傳統攝影測量方式的局限性，優勢更是日益顯現。

1 攝影測量在地籍測量中的工作流程

地籍測量以地籍和地形要素為測量對象，是出于地籍管理的需要，在土地權屬調查的基礎上，借助各類測量儀器，以科學的方法，在限定區域內測量每宗土地的權屬界限、形狀、位置、地類，并計算其面積，繪制成地籍圖，為土地登記提供可靠的依據。地籍測量遵循“從整體到局部、先控制后碎步”的原則，是進行土地管理的重要技術基礎。攝影測量作為近年來應用于地籍測量的主要技術，為廣大土地管理人員和地籍測量人員的工作帶來了高度便利，其工作流程大致以如下的順序展開：

（1）選取攝影平臺。由于攝影測量主要采用的是航空攝影測量技術，因此平臺的選擇對后續測量的精度、質量有著直接性影響。具體來說可以選擇動力懸掛滑翔三角翼（穩定，同時集導航、定位功能于一體），搭配55萬以上級別像素的航空攝影設備更會將平臺的功能發揮至極致。

（2）像片控制測量。針對地形面貌比較復雜的區域正式測量之前必須做好充分的準備工作，如線路控制、像片選點、劃分測量區域（以利于解析空中三角為標準）、布置控制點等。

（3）空中三角形測量。這是專業性極強的一個步驟，主要內容就是數字化成圖，但是需要由專業人員負責，而且必須細致、精準，否則會影響最終測量結果。

（4）內業采集與編輯。該環節主要是基于Micro station二次開發的1：500航空攝影成圖環境下進行，在保證清晰度的情況下，盡可能放大拍攝的圖像，進行有效觀察。

（5）野外調繪及修補。攝影測量技術以內業為前提，同時搭配外業補充，進而完成整體的構圖，所以該環節要根據實際測量地區的實際情況進行有效選擇，通常是以回放圖紙、使用專業工具對原始構圖（包括屋檐、隱蔽物、地名等）進行修正，待這兩項任務完成，且保證測量的誤差均控制在標準要求以內，測量工作即全部完成。

2 攝影測量在地籍測量中的應用效果

將攝影測量作用于地籍測量的過程中，攝影測量技術的物理和幾何特征，多余觀測量及應用的數學模型，像點位移和地面起伏造成的投影差，像點坐標測量（主要包括攝像的內定向、相對和絕對定向），像控點的實測精度、數量與分布，影像的分辨率（包括數字影像、膠片影像及掃描影像的分辨率），變形測量中變形點和觀測點的布設及相關儀器的備選——一系列因素都有可能會測量的最終結果產生影響，因此在追求精度的地籍測量過程中，操作人員還必須酌情考慮上述因素的有效控制，以便對最終的應用效果進行合理評估。

（1）誤差分析。首先，從類型來說，攝影測量技術在地籍測量過程中生成誤差的類型包括屬性誤差和幾何誤差兩種。其中屬性誤差中所包括的重采樣中產生誤差、傳感器影像獲取分辨率及糾正是不可避免的，只能采取一定的措施，相對提高精度；幾何誤差則是指宗地圖的大小、形狀誤差及人工選取界址點的誤差。

其次，從來源來說，攝影測量技術在地籍測量過程中生成誤差的渠道主要有三個方面：一是攝影質量、二是影像處理的精度、三是數據采集的精度，其中影像的分辨率、攝影比例尺、影像獲取過程中的天氣狀況、影像投影差等，尤其是在進行航空攝影的過程中，地面物體間的相互遮擋、陰影蓋壓，空中云層對光線的遮擋等都會對攝影質量造成影響，并隨之對后續的影像處理精度、數據采集的精度造成影響。

影像處理精度除了受制于攝影質量外，還為攝像的內定向、相對和絕對定向，彩像匹配、幾何糾正以及重采樣、鑲嵌的精度所左右。從概念上來說，數據采集精度主要是指人工判斷、解釋的精度，亦可被視作人為誤差（包括各類錯誤判斷和遺漏判斷），要想減少人為誤差在最終呈現效果方面造成的影響，現階段只能通過控制攝影質量以及影像處理的精度兩個方面來達成。

（2）對比分析。引入全野外測量與攝影測量技術進行地籍測量精度的比較，會生成如下結果：

類別 精度對比全野外地籍測量 一級界址點平面位置中誤差＜5cm；二級界址點平面位置中誤差＜7.5cm；地物點平面位置中誤差＜25cm；相鄰界址點相對中誤差＜10cm。攝影測量技術進行地籍測量 地物點、界址點間距中誤差＜20cm；界址點平面位置中誤差可以達到25cm；因為采用實地勘丈邊長，界址變長完全可以達到地籍10cm的精度要求。

另一方面，采用實地勘丈的方式，確保宗地邊長測量精度符合地籍測量的相關標準和要求，從而降低界址點平面位置所引發的宗地面積誤差對宗地面積成果的影響，是完全可行的。在確保采用實地勘丈方式的前提下，攝影測量技術成圖的位移誤差一般控制在0.25cm左右，只要保證鄰里之間相對位置的一致性，宗地位置將與現狀完全一致，不會因為采用攝影測量技術成圖的精度問題，引發相應的鄰里糾紛。

其次，在成本控制方面，通常情況下采用全野外地籍測量所產生的經費主要包括兩部分，一是地籍調查和數據庫建立所產生的費用，二是地籍圖數據采集的費用，二者所占比例相對均等；而使用攝影技術進行地籍測量，在地籍圖數據采集方面所產生的經費較之前者可以節省40%～50%，項目總經費可以節省20%～25%，相對而言，后者的測量成本更為低廉，可視為目前我國地籍測量技術的首選。

（3）效率分析。仍以前文提到的全野外數據采集為例，一個標準的全野外數據采集平臺每個月可以完成0.8立方千米的數據采集，但采用攝影測量技術所進行的地籍測量，外業兩名作業人員一個月至少可以完成1.5立方千米的數據采集，其工作效率大幅度提高；而在地籍調查、界址邊長勘丈、地籍數據庫建立等工作量完全一致的情況下，攝影測量技術所需要采集的數據工作量更是遠遠低于全野外地籍測量。

3 結論

隨著我國社會經濟的發展，攝影測量技術也開始借助科技優勢而日趨走向完善，而該項技術的進步，不僅直接提高了我國土地資源測量、資源勘查及地質測繪等工作的質量與效率，更對我國經濟的發展產生了積極的促進作用。但是值得注意的是，高速發展的社會會對我國攝影測量技術不斷提出新的要求，促使其走向現代化、智能化、數字化和高精度化已經是不可逆轉的趨勢。這就需要所有深處此行業中的工作人員不斷學習，甚至掌握先進的技術及國外發達的測量經驗，應用于本土，助力我國測繪行業及攝影測量技術的發達。

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