航空傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記發(fā)證中應(yīng)用

張英杰

（遼寧省地理國(guó)情監(jiān)測(cè)中心，遼寧沈陽(yáng) 110034）

農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)涉及千家萬(wàn)戶(hù)，開(kāi)展統(tǒng)一登記是國(guó)家關(guān)于農(nóng)村深化改革，加快推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化的基礎(chǔ)，更是保障農(nóng)民切身利益及財(cái)產(chǎn)權(quán)益的重要途徑。農(nóng)村房地一體化調(diào)查確權(quán)登記發(fā)證是十八大以來(lái)黨中央高度重視，全力部署的一項(xiàng)意義重大，惠及千家萬(wàn)戶(hù)的利民工程。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，有利于促進(jìn)農(nóng)村和諧穩(wěn)定、保障農(nóng)民權(quán)益、加快農(nóng)村振興，功在當(dāng)代，利在千秋。通過(guò)確權(quán)頒證，農(nóng)民的宅基地及房屋等相關(guān)權(quán)利以法律的形式得到了保護(hù)，為農(nóng)民在市場(chǎng)化進(jìn)程中增加不動(dòng)產(chǎn)收入提供了產(chǎn)權(quán)保障。

伴隨房地一體化確權(quán)登記工作的開(kāi)展，傳統(tǒng)的房、地二元測(cè)量方法，就不能一次性快速完成農(nóng)村房地一體化權(quán)籍測(cè)量工作。筆者在實(shí)際工作過(guò)程中引入無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，可在作業(yè)過(guò)程中快速建立真實(shí)三維建模，改變了傳統(tǒng)在野外實(shí)地測(cè)量的方法，為農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)登記發(fā)證提供了另外一種高效的解決方案。

一、傾斜攝影工作原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.傾斜攝影測(cè)量原理

正射影像是通過(guò)在飛行器上安裝攝像裝備對(duì)地面物體進(jìn)行連續(xù)拍攝獲取相片，然后再到內(nèi)業(yè)，利用相關(guān)的軟件對(duì)獲取到的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到只有從俯視角度拍攝信息的成果，即正射影像。

傾斜攝影則不同，利用飛行器搭載5個(gè)攝像設(shè)備，從前后左右及垂直5個(gè)角度對(duì)目標(biāo)進(jìn)行拍攝，獲取信息后，在內(nèi)業(yè)利用軟件通過(guò)圖形幾何校正、數(shù)據(jù)平差、多視影像匹配等一些手段和方法對(duì)獲取的目標(biāo)信息進(jìn)行處理，形成地物全角度信息的數(shù)據(jù)。

傾斜攝影技術(shù)一定程度上完善了以往三維建模技術(shù)的不足，高效率，低成本等是它自身的優(yōu)點(diǎn)。5臺(tái)相機(jī)各有分工，其中一個(gè)從垂直角度獲取影像，其余四個(gè)從目標(biāo)體前后左右獲取側(cè)視影像。由于傾斜角度控制在40 °~60 °范圍內(nèi)，這樣可以比較全面的獲取目標(biāo)體側(cè)面的特征和紋理數(shù)據(jù)。

傾斜攝影平臺(tái)可以裝載在不同的飛行設(shè)備上，使用靈活方便，具有高效采集地物三維數(shù)據(jù)且成模效果快的優(yōu)勢(shì)，是大范圍場(chǎng)景三維數(shù)據(jù)獲取建模的重要選擇之一。高效的自動(dòng)化三維建模技術(shù)，具有直觀高效展現(xiàn)測(cè)量區(qū)范圍內(nèi)地貌及所有建筑物的細(xì)節(jié)特征。

2.實(shí)景三維建模技術(shù)流程

當(dāng)前，市面上有各種各樣的傾斜攝影三維建模處理軟件，通過(guò)相應(yīng)的軟件就可以把地面控制點(diǎn)與物體的傾斜攝影影像關(guān)聯(lián)起來(lái)，從而生成具有真實(shí)紋理的高分辨三維模型，同時(shí)可將三維模型成果導(dǎo)入相關(guān)的GIS平臺(tái)進(jìn)行后期的分析應(yīng)用。

3.技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）高分辨率

在低空飛行時(shí)，通過(guò)在飛行器上安裝傾斜攝影軟硬件平臺(tái)，在采集傾斜和垂直影像數(shù)據(jù)時(shí)就可達(dá)到厘米級(jí)的高分辨率

（2）采集豐富的物體紋理信息

多角度多維度獲取物體信息是傾斜攝影優(yōu)于傳統(tǒng)正射影像的一個(gè)最大特點(diǎn)，通過(guò)不同角度進(jìn)行信息的采集，可以最大限度的把物體的正面、側(cè)面等真實(shí)紋理信息獲取到。

（3）自動(dòng)化的三維模型高效生產(chǎn)

通過(guò)傾斜攝影采集的多角度影像具有一定的重疊度，

通過(guò)全自動(dòng)聯(lián)合空三加密，自動(dòng)對(duì)影像加工處理，獲取紋理映射，自動(dòng)快速高效的生成傾斜攝影三維模型。

（4）逼真的三維空間場(chǎng)景

通過(guò)傾斜攝影采集的三維數(shù)據(jù)具有真實(shí)場(chǎng)景性，不僅具有非常豐富的地理位置特性及空間信息，同時(shí)，還能夠非常完美的展現(xiàn)所表達(dá)目標(biāo)物的紋理特征。

二、在農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記中的應(yīng)用探討

1.無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維建模步驟

利用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)開(kāi)展三維模型建模時(shí)內(nèi)部以及外部是其主要構(gòu)成部分。在具體工作過(guò)程中，主要包含地面現(xiàn)場(chǎng)的控制以及空中圖象數(shù)據(jù)獲取。

內(nèi)部建模過(guò)程主要包括：利用所測(cè)目標(biāo)地區(qū)合理分布的地面控制點(diǎn)，通過(guò)三維測(cè)繪方法來(lái)進(jìn)行平面坐標(biāo)的計(jì)算；對(duì)獲取的各圖像點(diǎn)之間具有相同特征的，進(jìn)行自動(dòng)匹配，快速計(jì)算采集數(shù)據(jù)之間空間模型的變換；空間變換模型計(jì)算出來(lái)以后，給圖形拼接做技術(shù)處理，這樣就能把不同客體之間的相同特征進(jìn)行準(zhǔn)確的重疊。極大地減少了由于圖形大小以及分辨率等因素給三維建模所造成的影響。

2.外業(yè)數(shù)據(jù)采集

（1）飛行高度的控制

對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。比如在一些城中村，房屋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，飛行器的高度控制在100m以下是比較理想的。飛行高度決定了數(shù)字航空攝影的地面分辨率的多少，表達(dá)式為：

式中：H為飛行器飛行相對(duì)高度；f為攝像設(shè)備的焦距；GSD為采集數(shù)據(jù)的分辨率；a為采集數(shù)據(jù)像素的大小。

利用此方法能夠測(cè)算出采集數(shù)據(jù)分辨率為GSD所對(duì)應(yīng)的相對(duì)飛行高度。由于相機(jī)固有的像素與F鏡透是不變的，所以相對(duì)高度的值越小，就表明GSD地面上采樣點(diǎn)的間距就非常近，這樣就會(huì)提高分辨率。因此，城市測(cè)量飛行高度不要超過(guò)100米。

（2）制點(diǎn)的布置

根據(jù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，光控點(diǎn)GPS-RTK 技術(shù)在測(cè)量區(qū)域的進(jìn)行了應(yīng)用。通過(guò)在航向和側(cè)面重疊照片的范圍內(nèi)均勻的分布照片控制點(diǎn)，同時(shí)把控制點(diǎn)分別部署在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)周?chē)?/p>

（3）航測(cè)參數(shù)設(shè)置

環(huán)境不同，飛行參數(shù)也不同，需要收集航測(cè)數(shù)據(jù)確立參數(shù)，由于傾斜攝影的多維度多角度采集數(shù)據(jù)的特性，所以航測(cè)參數(shù)設(shè)置是非常重要的環(huán)節(jié)。如果要獲取多透鏡效應(yīng)，需要在同一目標(biāo)測(cè)區(qū)中做單向的S線設(shè)計(jì)。同時(shí)將飛行器角度控制在45°，而且還要保證所在測(cè)區(qū)的航向要重疊以及飛行側(cè)向角度要重疊。

3.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

（1）圖像預(yù)處理

傾斜攝影數(shù)據(jù)采集后，需要對(duì)采集到圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查，把有畸變和變形的圖形要剔除掉，確保數(shù)據(jù)符合采集要求，滿(mǎn)足工作需要。

（2）室內(nèi)圖像控制點(diǎn)

一般情況下，傾斜攝影圖像控制點(diǎn)的精確度是0.1mm，

為了保障圖像控制點(diǎn)的清晰度，需要在許多控制點(diǎn)中，選擇那些高程變化小的，容易識(shí)別的目標(biāo)。

（3）空間加密

利用給定的控制點(diǎn)，確定調(diào)整單元，采用光束法把區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)共線方程來(lái)進(jìn)行調(diào)整。利用軟件，把控制點(diǎn)的空間信息值導(dǎo)入到目標(biāo)區(qū)域，就能獲得加密點(diǎn)的成果。簡(jiǎn)而言之，就是利用已經(jīng)掌握的特征點(diǎn)，計(jì)算出未知特征點(diǎn)，同時(shí)要自動(dòng)的把所有特征點(diǎn)提取出來(lái)，形成整個(gè)測(cè)量目標(biāo)區(qū)域范圍內(nèi)容的特征點(diǎn)云。

（4）圖像密集匹配

要精確的表達(dá)物體的細(xì)節(jié)，需要匹配全部采集圖像的同名點(diǎn)，從中獲取特征點(diǎn)。

4.精度分析

精度分析的目的就是提升質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)成果的精確度，在房屋開(kāi)展測(cè)量的過(guò)程中，存在許許多多的不定因素，如果不開(kāi)展采集數(shù)據(jù)的精度分析，則無(wú)法保證可靠性與安全性。通過(guò)在實(shí)際工作的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)具有實(shí)際應(yīng)用的可行性與可靠性。

三、結(jié)語(yǔ)

本文在實(shí)踐中探索了將航空傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記中，該技術(shù)路線相對(duì)于全部在野外測(cè)量的方法，可以在保證采集成果質(zhì)量的前提下，快速高效提升生產(chǎn)效率，大大減少外業(yè)工作量；和以往常規(guī)攝影測(cè)量技術(shù)路線相比較，可以在內(nèi)業(yè)快速完成縮房檐等一系列高難度工作，大大降低了測(cè)量成本，通過(guò)先內(nèi)業(yè)處理后外業(yè)不測(cè)的方法，極大的優(yōu)化了作業(yè)流程，加快了農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量工作的進(jìn)程。