基于傾斜攝影技術在農村房屋權籍調查測量中的應用

林漢宇

（廣西壯族自治區地理信息測繪院，廣西 柳州 545006）

在農村的宅基地與集體建設用地上進行房屋權籍調查時，必須對某一范圍內的房屋產權狀況、界址、面積以及位置、用途等基本信息有全面準確的了解，才能確保不動產登記結果的準確性。而在傳統測量技術與權籍調查工作中應用傾斜測量技術能夠使用相關軟件快速建模，并完成模型立體量測。這樣不僅能夠提高房屋權籍調查的效率，還能確保調查與測量結果的準確性。主要是因為基于傾斜攝影技術的農村房屋權籍調查與測量能夠大量減少野外測量作業，節省大量人力與物力投入，提高測量效率的同時，高科技、高精準度的測量儀器能夠在最大程度上確保測量準確性。所以，傾斜攝影技術對房屋權籍調查與測量應用有積極作用。

1 傾斜攝影技術基本概述

傾斜攝影技術與傳統攝影測繪技術的最大不同就是，傾斜攝影技術可以從一個垂直角度與四個傾斜角度進行攝影獲取實物影像，能夠獲取全方位影像信息，然后在對傾斜影像進行分析與整理后，可以使用相關軟件進行三維自動建模，極大提高測量效率與精度。

傾斜攝影技術的主要特點包括：

其一，經濟效益相對更高。基于傾斜攝影測量建立的實景三維數據是帶有空間位置信息的，可以同時輸出DSM、DLG、DOM等數據，這樣可以在確保滿足傳統航空攝影測量需求的同時，降低三維建模成本。其二，測量效率較高。傾斜攝影技術主要借助無人機進行測量，不需要進行大量的野外測量作業，也不需要投入較多的人力，并且自動建模技術的應用可以將數據處理后，直接輸出測圖。整個測量工作僅需3到5個月即可 （視測區大小而定）。最后，能夠反映地物的真實情況，數據信息更加真實可靠。因為傾斜攝影技術更加符合人眼視覺對真實世界的反映，因此，獲取的影像信息更加真實可靠。這些影像數據能夠將地物的高度、位置以及外觀等具體情況反映出來，增強三維數據的正式感，這是傳統人工模型測繪無法比擬的優勢。這些優勢使傾斜攝影技術的應用會越來越廣泛[1]。

2 基于傾斜攝影技術在農村房屋權籍調查測量中的應用

2.1 無人機傾斜攝影數據獲取過程

傾斜攝影技術是當前國際測繪遙感領域中比較先進的測量技術，是近些年發展起來的。傾斜攝影技術可以利用同一個飛行平臺上的多臺傳感器，同時從一個垂直角度與四個傾斜角度對同一地物進行測量獲取全方位全角度的測量信息。無人機傾斜攝影數據的提取更加符合人眼視覺中的真實世界，因此，在國土調查UI房屋權籍調查中的應用比較廣泛。

在農村房屋權籍調查與測量工作中，使用六旋翼無人機搭載傾斜攝影相機對房屋基本進行調查與測量。無人機的飛行高度為100 m，飛行8個架次，而傾斜攝影相機的影像分辨率為0.02 m，側視鏡頭的傾斜角度為45°，總像素在1億以上，鏡頭的焦距為等效28 mm。

航攝飛行獲取影像數據后，對圖像進行預處理。檢查飛行獲取的影像是否存在過曝、漏拍等情況，如發現影像質量有問題，則需補飛。當影像獲取完全后，因為架次不同，入光角度不同，影像的色彩會有差異，需按照勻光、勻色步驟去對航攝影像進行調整，最終獲得最佳成像效果的影像數據。影像預處理是三維模型構建的重要步驟，經過預處理的影像數據在亮度、飽和度、色相方面達到一致，最終成果在視覺上表現完整統一，對最終實景模型效果起到重要作用。

在無人機獲取信息數據時，進行像控點布設是非常重要的環節，主要目的是為了確保后期三維建模空三加密的精準度。在此次測量作業中共布攝像控點182個，對后期加密與檢查有積極作用[2]。

2.2 三維自動建模過程

首先，相片姿態數據整理，相片姿態數據的位置信息是使用GPS模塊定位和導航系統采集，平面坐標一般使用WGS84坐標系，高程數據使用橢球高。為了方便后續工作，需要對姿態數據中的位置信息進行整理，高程數據轉換為正常高；對相片文件名整理，在同一測區內，相片文件名不能重復，需唯一；最后將相片跟姿態一一對應，并收集傾斜攝影相機每個鏡頭的像素、像幅、焦距、主點、相機方向參數、畸變參數等信息。

其次，使用目前實景三維建模主流軟件ContextCapture進行空中三角測量，導入整理好的相片，并將相機的像素、像幅、焦距、主點、相機方向參數、畸變參數等信息導入軟件，應用軟件對相片進行特征點檢測和匹配，再在影像中添加地面控制點，進行區域網平差。完成空中三角測量后，這時需要檢查空三結果是否正確，如有相片未能進行自動連接時，需要人工補充連接信息。空中三角測量計算一般需要進行多次，直到空三結果滿足要求。判斷空三結果是否滿足要求的指標是：控制點中誤差不超過1個像素，自動連接點中誤差不超過2個像素；檢查點平面位置偏移不超過2個像素，高程值與模型高程之差不超過2個像素。

最后，自動創建三維模型。在這一建模過程中，要將滿足精度要求的空三成果及傾斜影像導入到軟件中，經過影像多視匹配、構建模型三角網、紋理映射等步驟，最后完成自動建模。

2.3 傾斜三維測圖形成過程

使用傳統地形測量成圖的方法需要進行大量野外測量作業，工作難度比較大，操作程序也比較復雜，需要很長時間才能獲得成圖。已經不能滿足當前社會發展過程中對快速獲取地理信息的需求。而傾斜攝影技術使用傾斜三維模型數據采集地理信息數據，不僅能夠減少大量的野外作業，還可以利用傾斜三維數據對房屋邊角與點狀地物進行直接測量，然后提取高程點，最后輸出成圖，極大提高測圖形成的速度與效率。

在農村房屋權籍調查與測量過程中，對每一棟房屋進行測量是最基礎的工作。在測量過程中使用DP-Modelermapper完成傾斜三維測圖工作。利用三維數據對房屋信息進行采集，同時量測同一地物，使用不同視角對同一地物進行影像信息采集，從不同角度使用十字與垂直輔助線完成點與線的測量。這種測量方式可以對房屋進行全方位無死角測量，并且不用特地調整房檐測量數據，可以最大限度地確保測圖精準度[3]。

3 結語

綜上所述，傾斜攝影技術利用無人機航拍獲取傾斜攝影資料，并且能夠使用街景工廠自動建模等數據對房屋進行有效準確的測量。而且隨著傾斜攝影技術的不斷完善和發展，傾斜三維測量圖的優勢更加突出，會逐漸取代傳統立體測圖。這使傾斜測量技術在城市規劃、國土調查以及應急保障等方面得到更加廣泛的應用。相關的研究人員也要根據不斷更新的技術對傾斜攝影技術中存在的問題進行深入研究，提升傾斜攝影技術獲取數據的可靠性與精準度，這樣對促進傾斜攝影技術的發展更為有利。