傾斜攝影測量技術(shù)的農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪方法研究

張曉輝 山東省聊城市不動(dòng)產(chǎn)登記中心

1 前言

農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作可以為農(nóng)房地產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)狀況、位置、面積以及用途等相關(guān)資料進(jìn)行全面調(diào)查。如果利用傳統(tǒng)的測量技術(shù)開展農(nóng)房地產(chǎn)測繪工作，成本投入相對(duì)較高，并且測繪工作量比較大，效率相對(duì)較低。而利用傾斜攝影測量技術(shù)開展農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪作業(yè)可以突破傳統(tǒng)測量工作中存在的局限性。在一個(gè)飛行平臺(tái)上安裝多個(gè)傳感器完成不同角度圖像采集工作，并利用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。測繪過程比較簡單方便，測繪效率相對(duì)較高，可以降低在測繪作業(yè)中的操作風(fēng)險(xiǎn)和投入成本。此外，利用無人機(jī)獲取數(shù)據(jù)資料后，可以根據(jù)圖像信息進(jìn)行幾何重構(gòu)獲取數(shù)字表面模型，將這些信息應(yīng)用在植被監(jiān)測、交通監(jiān)測以及災(zāi)害管理過程中有積極的現(xiàn)實(shí)作用。此外，利用傾斜攝影測量技術(shù)，還可以充分發(fā)揮其角度多、清晰度相對(duì)較高的優(yōu)勢，對(duì)提高農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪效果有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?yàn)檗r(nóng)民不動(dòng)產(chǎn)登記和管理提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。

2 農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪思路

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，農(nóng)民的產(chǎn)權(quán)意識(shí)不斷增強(qiáng)，農(nóng)房是農(nóng)村居民的重要個(gè)人財(cái)產(chǎn)，并沒有合法的權(quán)益保護(hù)，存在侵占農(nóng)房情況。為了解決這一問題，需要推動(dòng)宅基地和集體建設(shè)用地使用權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作。在這一過程中必須加強(qiáng)農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪作業(yè)，確保測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作實(shí)施過程中，主要是以第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)具體的現(xiàn)狀對(duì)農(nóng)房權(quán)籍開展全面調(diào)查工作。

在測繪作業(yè)中需要完成數(shù)字地籍調(diào)查、農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪以及其他專項(xiàng)調(diào)查作業(yè)。特別是對(duì)一些新增宗地、出現(xiàn)變化的宗地和無全面資料的宗地，需要完成地形修補(bǔ)測繪作業(yè)，同時(shí)開展農(nóng)房測繪與調(diào)查工作。在農(nóng)房權(quán)籍調(diào)查作業(yè)中，如果存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，要修正原始數(shù)據(jù)，保證實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)與前期調(diào)查系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)成果相一致。之后需要利用權(quán)籍調(diào)查數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)構(gòu)建自然幢。利用不動(dòng)產(chǎn)單元號(hào)確保自然幢與宗地之間的聯(lián)系性。從而實(shí)現(xiàn)房產(chǎn)數(shù)據(jù)與宗地?cái)?shù)據(jù)的有效連接。最后需要使用不動(dòng)產(chǎn)建庫軟件將農(nóng)房測繪中獲取的基本資料信息、分層分戶圖紙、宗地圖、層高示意圖等數(shù)據(jù)導(dǎo)入到不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫中，建立房產(chǎn)數(shù)據(jù)，為農(nóng)村宅基地、集體建設(shè)用地確權(quán)登記提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)資料[1]。

3 傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和特點(diǎn)

3.1 傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用概況

近年來，在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作開展的過程中，對(duì)先進(jìn)測量技術(shù)的應(yīng)用需求越來越高。特別是傳統(tǒng)農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪主要是以野外測量方法為主，測量工作量比較大，投入成本相對(duì)較多，效率比較低，會(huì)直接影響農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作質(zhì)量。而利用傾斜攝影測量技術(shù)開展農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪作業(yè)可以進(jìn)行大范圍測繪，從不同角度對(duì)測繪過程中的各種信息進(jìn)行全面掌握，并且保證圖像資料的清晰度。

在該技術(shù)應(yīng)用過程中還可以進(jìn)行三維測圖，這是農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪過程中的重要研究方向，也是不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查過程中的重要基礎(chǔ)。目前，在農(nóng)房確權(quán)登記發(fā)證過程中，傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，可以實(shí)現(xiàn)二維和三維一體化顯示。特別是利用三維模型對(duì)大比例尺地形圖開展深入研究，科學(xué)選擇方法開展屋檐改正，對(duì)提高農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作的整體效果有積極意義，可以保證房屋面積的精確性?；趦A斜攝影測量技術(shù)開展農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作時(shí)，需要對(duì)三維建模方法和三維測圖方法進(jìn)行深入探討，保證農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)線劃圖采集工作質(zhì)量。同時(shí)要重視屋檐改正算法的有效應(yīng)用，將線劃圖與全站儀獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，計(jì)算平面誤差和房屋面積誤差。為農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作提供可靠的技術(shù)支撐與數(shù)據(jù)支持[2]。

3.2 傾斜攝影技術(shù)特點(diǎn)

在傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中，可以在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，而不同的傳感器可以從不同角度采集影像。在獲取圖像信息時(shí)，能夠記錄航高、航速、航向以及坐標(biāo)等各項(xiàng)參數(shù)，方便對(duì)影像資料進(jìn)行綜合分析和整理。在同一個(gè)時(shí)段，無人機(jī)可以連續(xù)拍攝多組影像重疊的照片，并且同一地物能夠在三張相片上被找到，方便內(nèi)業(yè)人員開展建筑結(jié)構(gòu)分析作業(yè)，可以根據(jù)具體的資料需求，獲取最清晰的照片進(jìn)行紋理制作，能夠?yàn)橛脩籼峁└诱鎸?shí)直觀的實(shí)景信息。利用傾斜攝影測量技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)不僅可以直觀反映地物信息，而且可以獲取地理信息和影像信息，對(duì)提升用戶體驗(yàn)有積極意義。

在傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用過程中，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面。

第一，性價(jià)比相對(duì)較高。傾斜攝影測量技術(shù)本身帶有空間位置信息，并且可以同時(shí)輸出不同的數(shù)據(jù)成果，除了能夠滿足傳統(tǒng)航空攝影測量數(shù)據(jù)要求之外，還可以批量提取與切紋理，降低城市三維建模成本。

第二，更加真實(shí)地反映地物情況，并完成地物量測作業(yè)。在傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中獲取的三維數(shù)據(jù)，可以真實(shí)客觀地反映地物外觀、位置、高度等不同信息。有利于增強(qiáng)三維數(shù)據(jù)的真實(shí)性，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)人工模型仿真度比較低的問題，拓展傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用范圍。

第三，測量效率比較高。在該技術(shù)應(yīng)用過程中，主要是利用無人機(jī)等飛行載體完成有效數(shù)據(jù)快速采集工作，可以開展成自動(dòng)化三維建模。在實(shí)驗(yàn)過程中，建模效率比較高。例如對(duì)中小城市開展建模作業(yè)時(shí)，利用傾斜攝影測量技術(shù)只需要3～5個(gè)月可以完成全部建模工作。

4 傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 三維建模

利用傾斜攝影測量技術(shù)開展農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作時(shí)，需要進(jìn)行三維建模。在斜度比較大的圖像上，如果利用傳統(tǒng)單元素匹配方法，同名點(diǎn)不能滿足建模需求，不能開展多視覺圖像密集匹配作業(yè)。而利用高傾角攝影測量可以更加全面地捕捉地面的具體情況，獲取不同角度的影像資料，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)資料開展三維建模，可以提高特征信息的豐富程度。無人機(jī)傾斜攝影三維模型在建立過程中主要包含圖像預(yù)處理、基于立體測繪技術(shù)獲取的匹配加密點(diǎn)平面坐標(biāo)和高度、密集匹配三方面內(nèi)容。

在無人機(jī)傾斜攝影測量過程中，需要重視數(shù)據(jù)采集工作，無人機(jī)是開展數(shù)據(jù)采集的重要設(shè)備。在數(shù)據(jù)采集中必須保證光線的均勻性，同時(shí)要確保其影像資料能夠滿足三維建模的具體需求，及時(shí)剔除質(zhì)量相對(duì)較差的影像。完成影像數(shù)據(jù)預(yù)處理后，根據(jù)預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并利用三維模型采集房產(chǎn)信息。因?yàn)椴煌瑘D像的角度不同，在同一物體上不同圖像的測量結(jié)果也會(huì)存在一定差異。因此，不能利用空中三角測量方法對(duì)傾斜圖像進(jìn)行處理，而以圖像之間的幾何變形與遮擋為基礎(chǔ)，引入多數(shù)區(qū)域網(wǎng)平差，利用聯(lián)合求解，能夠提高平差結(jié)果的精確度，對(duì)保證三維建模效果有積極作用。

在三維建模過程中，如果利用傳統(tǒng)單元素匹配方法進(jìn)行建模，很容易出現(xiàn)問題，不能在海量傾斜影像中準(zhǔn)確提取建模時(shí)需要的同名點(diǎn)。而利用多視影像密集匹配技術(shù)可以對(duì)同一地物的不同視角冗余影像進(jìn)行充分利用，可能夠恢復(fù)透明光線空間矢量關(guān)系，從而達(dá)到多視影像之間特征點(diǎn)自動(dòng)匹配的目的，準(zhǔn)確獲取交匯目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)。并利用圖像處理加速技術(shù)完成三維場景運(yùn)算，生成地物超高密度三維點(diǎn)云，之后對(duì)三維點(diǎn)云進(jìn)行應(yīng)用，構(gòu)建不規(guī)則的三角網(wǎng)，并對(duì)三角網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，生成白模，最終完成三維網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建作業(yè)[3]。

4.2 屋檐改正

在大比例尺地形圖制作過程中，要開展屋檐改正工作。屋檐改正的結(jié)果會(huì)對(duì)地形圖的平面精度產(chǎn)生直接影響。在屋檐改正時(shí)，要對(duì)具體的方法進(jìn)行合理利用。在常規(guī)立體測圖中使用的建筑物定息頂面信息主要包括頂長、頂寬、頂高。而地形圖中獲取的建筑物真實(shí)信息主要為實(shí)際長度、實(shí)際寬度與實(shí)際高度。在研究中可以將某一房產(chǎn)的角點(diǎn)作為原點(diǎn)構(gòu)建以建筑物作為主體的空間直角坐標(biāo)系。在具體研究過程中，由外業(yè)調(diào)繪人員利用滴水線法、垂線法或者全站儀法計(jì)算獲取邊屋檐改正值；內(nèi)業(yè)人員主要是完成屋檐改正作業(yè)。在傳統(tǒng)的屋檐改正過程中，具體的工作過程比較煩瑣，效率相對(duì)較低，會(huì)影響屋檐改正結(jié)果。而利用傾斜攝影三維建模技術(shù)與立面散點(diǎn)正交原理，直接獲取去除屋檐的建筑物邊線，并不需要計(jì)算屋檐改正值，提高屋檐改正效率和質(zhì)量。在常規(guī)建筑物的邊線之間，墻面之間都有水平特性、平行特性以及垂直特性、等距特性，利用這些特性可以充分發(fā)揮立面散點(diǎn)正交原理的作用開展屋檐改正工作。

5 提高農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪水平的措施

在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪過程中，對(duì)傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，除了能夠提高測繪工作效率之外，還可以在最大程度上保證測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，為農(nóng)民不動(dòng)產(chǎn)登記提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支撐。為了保證農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作質(zhì)量，在實(shí)際測繪作業(yè)中需要對(duì)測量流程進(jìn)行嚴(yán)格管理，完善不同測繪技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。特別是傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪過程中應(yīng)用比較普遍，但其本身存在一些缺點(diǎn)，為了充分發(fā)揮攝影傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢，必須制定嚴(yán)格有效的測量流程。根據(jù)農(nóng)房的具體特點(diǎn)進(jìn)行測量作業(yè)，保證測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)性以及可靠性。在內(nèi)業(yè)計(jì)算過程中需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理和驗(yàn)證，防止出現(xiàn)重復(fù)測量。對(duì)測量草圖進(jìn)行繪制時(shí)，嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范要求進(jìn)行操作，保證房屋情況與實(shí)際地物相符合，并且對(duì)具體的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行明確標(biāo)注[4]。

6 結(jié)束語

總而言之，在農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪過程中，對(duì)傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，需要加強(qiáng)三維建模管理，利用三維測圖方法完成農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)線劃采集工作，要利用全站儀實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)三維模型的平面精度、房屋面積精度進(jìn)行驗(yàn)證和分析。利用立面散點(diǎn)正交原理和傾斜攝影測量技術(shù)開展屋檐改正工作。不僅能夠提高屋檐改正效率，同時(shí)能夠降低在屋檐改正過程中存在的誤差，保證屋檐改正結(jié)果的準(zhǔn)確性。這對(duì)提高農(nóng)房不動(dòng)產(chǎn)測繪工作質(zhì)量有重要作用。