基于傾斜攝影測量的農房不動產測量

賈凡姝

摘要：隨著社會的不斷發展，農房不動產測量工作的規范要求越來越完善，傳統的攝影測量技術很難保證正確率，經常出現返工問題。隨著農村宅基地和集體建設用地使用權的確權登記正在全國各個地方開展著，“智慧城市”“多測合一”等新戰略的部署與即將實施，為確保錯誤率低，節約成本，工作單位都在積極引進技術手段，改良現有的工作模式，其中傾斜攝影測量便是具有代表性的一項。合理應用可以解決現存的疑難問題，為農房不動產測量工作提出更多的新思路和優化方向。

關鍵詞：傾斜攝影測量;農房;不動產測量

傾斜攝影測量是在一個飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直、傾斜等多角度采集地面影像數據，經過數據處理，獲取地物準確、完整的位置信息和紋理數據，擺脫了傳統航空和衛星遙感等傳統技術的桎梏，在土地調查、農村地籍測繪、河湖治理、不動產確權、工程測量、建筑施工、農業林業、智慧城市、交通規劃、BIM 設計、GIS信息系統等各領域都有了廣泛的應用。利用傾斜攝影測量可以實現專業數據采集與精細數據處理的深度整合，將傾斜攝影測量技術應用于農房不動產的實景三維建模工作中有著相當重要的意義。

一、關鍵技術

（一）多視影像聯合平差

多視影像包括垂直攝像數據和傾斜攝像數據，其本身是一項集成度極高的技術手段。詳細來說，因為傳統的三角測量系統很難處理傾斜攝影數據，所以絕大部分施工單位都會在工作過程中應用多視影像聯合平差技術來對影像之間的形變關系進行合理測算。同時結合先進的系統結構，對外部因素進行全面測量，根據工作要求，設置固定精度的匹配策略，在每一個影像上都能利用該系統的自動匹配能力，借助實時數據傳遞的優勢更好的進行平差工作，確保數據準確。但工作人員需要注意，上述工藝在開展過程中，需要詳細地確定測算點位的位置，更好的對各個點位收集數據的分析工作，提供完善的計算體系，利用局域網實時傳輸數據的能力，避免出現誤差，提成測量結果的準確度。

（二）多視影像密集匹配

攝影測量是一項技術含量極高的工作內容，能否確保測量影像和實際情況相匹配是工作人員主要考量的問題，但傳統的測量手段經常因為工作需求的測量范圍較大且分辨率要求過于精細進而導致工作人員工作壓力極大，很多復雜的數據經常堆積難以處理，致使工作效率無法提升。基于此，多視影像測量技術因為其信息處理高效，準確性高，能夠快速解決傳統工藝無法解決的疑難問題，并要迅速獲取測量地區的三維立體信息等優勢，被工作單位廣泛運用。因此，近段時間多是影像匹配，逐漸成為行業研究的重點，并且在不斷的應用過程中，積累經驗已經取得較大進展，對很多建筑物體的結構參數可以進行自動識別和提取，同時還能根據建筑物邊緣、紋理等數據來確定建筑物的矢量數據表，進而從立體的角度來對建筑物進行分析，并且對相關數據進行賦值，帶入到固定工藝中，得到詳細的測算結果。但工作人員需要明確在對墻面進行測量，需要對建筑結構的各個平面進行立體掃描來獲取側面結構，從而提取建筑物屋頂的高度和輪廓數據，為后續工藝開展提供參考。

（三）模型生成和影像矯正

多視影像密集匹配的工作方法可以確保數據精確度高，分辨率高并且構建數據模型后，可以對建筑物特征進行分析，借助完善的基礎設施，實現數據的精確測算。但因為上述測量工藝在進行多角度傾斜測量時，很容易受到遮擋陰影的狀況的影響，導致數據出現差異，所以很難獲取精確的DSM。基于此，工作人員首先可以利用自動空三解算測量影像的影響因素，針對性的選擇匹配度高的功能模塊，并利用精確的工藝算法提升工作效率。其次，在獲取參考數據后，要進行濾波處理，將不同功能模塊所獲得的數據進行集中分析，形成統一的數據結構，并利用多時影像工藝所建立的數字模型進行詳細的分析，對建筑物立體數據和影像進行分析計算，后續工藝所需數值，明確建筑特點。最后，在基本信息完善，工藝加工基本完成的前提下，可以通過地形分析找出建筑的幾何特征，通過輪廓提取，數據擬算和模型構建等工藝來深入分析，同時，利用多視影像分割和邊緣提取等工藝來獲取像方語義信息，再利用贏差工藝和匹配所得數據對各測量點位的對應關系進行明確，對整體進行細化處理，得出最終結論。

二、實際應用

（一）外業采集

首先，工作人員必須進行完善的前期準備工作，對現場勘測區域進行實地考察，根據測試區域的實際情況，制定工作流程，考慮客觀因素的影響，制定完善的工作計劃和測量方案，合理對人員和儀器進行調停，避免資源浪費。同時，在工作開展之前，需要校驗所有設備，確保其處于正常運行狀態，沒有安全隱患，然后對測圖軟件和數據收集系統進行運行檢查，確保無誤后方可執行后續工作。

其次，要對航拍工作進行規劃，要求工作人員對地面分辨率、飛行高度、攝像機系統和測量儀結構進行反復斟酌，在進行野外實地拍照前，還需要內業對拍攝區進行地塊劃分、建筑物編號等工作，并打印拍攝范圍的地形圖資料或者影像圖資料，為野外拍照提供數據支持，確保符合實際情況能夠達到預期的工作效率，同時能夠保障工作開展的穩定性，不會出現突發狀況和數據儀器的問題。若實際工作過程中出現突發狀況或工藝失誤，要立刻做出反應，根據制定的解決方案，逐步落實，彌補損失。

最后，工作人員要對影像質量進行細致化要求，優先確保影像清晰，層次豐富，色彩辨識度高，能夠以此為參考建立工作模型，另外，在拍攝過程中，為了便于后期紋理貼圖與質量檢查，外業拍照時要記錄拍照時每幢房屋拍照時的起始順序，以提高后期判圖的準確率，并確定構圖內部不會有云、煙等影響分析工作的因素，還要盡量避免環境顏色對所拍對象的顏色影響，不能有偏色導致曝光或不清晰。然后需要對測算點位進行詳細的位置選定，在空中利用三角測量或測圖定向的方法，對高度和水平位置進行確定，按照野外情況和客觀因素制定完善的點位布置方案，確保能夠精準的收集數據不會耗費過多的生產成本。

（二）內業處理

內業處理包含的工作內容較為復雜，首先，工作人員應該將外派工作人員所收集的影像數據導入到處理軟件中，檢測照片清晰度，對不合格的照片予以返工，要求工作人員重飛。其次，要利用專業軟件進行建模，將處理好的數據導入到專業的建模軟件中，結合空三計算模型生產等技術手段，生成格式穩定的三維模型。最后，要利用模型進行分析，導入三維模型數據利用編輯工具進行測圖。

詳細來說，（一）制作精細化DSM。利用已有空三加密結果及數字航空影像，自動生成高精度、像素級的DSM，參考已有正射影像成果對生成的DSM進行編輯處理，主要是消除建筑物、樹、籬笆和其它人工設施的陰影部分對DSM的質量的影響，并將大面積水面設為相同高程值，生成高精度、密集的DSM;（二）制作初級TDOM。根據空三成果及對應的DSM數據，直接對影像進行真正射糾正，得到初級TDOM成果。同時為了消除真正射影像上的遮蔽信息以及不可見地物的影響，需要采用其他視角的DOM影像成果對其進行補償，在充分利用已有DOM成果的同時，還需要制作其他多個視角的 DOM 成果作為輔助影像使用;（三）制作精細TDOM。由于初級TDOM 影像上還存在一些地物變形、房屋遮擋、以及一些不可見地物存在，為了使影像更好的反映地物的特征，需要對 TDOM 進行編輯處理，TDOM 的編輯是利用從屬 DOM 對TDOM 進行編輯處理，主要是消除由于TDOM糾正時產生的房沿不連續或者錯位情況、消除由于影像投影差產生的影像遮擋或者是影像不可見現象，正射影像無遮擋現象，最終得到復合規范要求的真正射影像成果。（四）制作三維模型。利用已有的空三成果和影像資料，在數字攝影測量工作站進行數據采集，采集的成果為三維矢量線，在軟件平臺軟件中，以矢量數據為基礎，結合原始影像和DEM數據，通過相機文件和影像的外方位元素進行計算，快速有效的提取三維模型，將提取的模型進行格式轉換，并在3DMAX建模軟件中編輯，進行模型法線處理和三角線處理，以及表面紋理貼敷。按照地理要素類型的不同，每一類地理要素都有不同的技術規定，包含建模內容、建模方法、建模細節表現等。同時結合CAD技術和地理信息系統，對數據庫中的復雜信息進行立體調研，滿足工作需求。

結論：綜上所述，傾斜攝影測量是傳統攝影測量技術，實現信息化轉變融合新型技術手段的產物，其本身優勢明顯，使前期數據采集效率和后期建模精度、完整度都得到了質的提升，可以完美替代傳統的農房不動產作業模式，并且測量所得數據能夠實時轉化為其他格式的數據，有效減免過長人力物力損耗，能快速提升工作效率，能在龐大的數據群中迅速進行歸類儲存，具有計算機網絡技術實時性，智能性的特點，是行業未來研究的主流方向。

參考文獻：

[1]劉敏，張啟超，趙彬，等.基于低空無人機傾斜攝影測量在農村房屋不動產登記權籍調查中的應用[J].測繪與空間地理信息，2020，43（1）：3.

[2]龐長有，王奎，李忠朋.傾斜攝影測量在農房不動產中的應用[J].資源導刊，2020（4）：29-31.