無人機傾斜攝影測量在房地一體調(diào)查中的應用

李瓔昊 楊冬 陳慧婕

（1.沈陽城市建設學院，遼寧沈陽 110167，2.遼寧省自然資源事務服務中心，遼寧沈陽 110032）

新形勢下，無人機攝影測量將助力“房地一體”工作的順利開展。農(nóng)村不動產(chǎn)測繪工作相對于城市較復雜，傳統(tǒng)測量手段開展工作較困難，會導致測量成果誤差偏大。故在確保質(zhì)量的前提下，提高農(nóng)村不動產(chǎn)登記工作任務的效率和準確率，成為業(yè)內(nèi)亟需探索的一項難題。無人機傾斜攝影技術能提升測量不動產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各角度的精準度，滿足多元化需求，在房地一體中予以推廣并改善工作現(xiàn)狀。

一、無人機攝影測量

無人機攝影測量通常分為正射影像數(shù)據(jù)為主的傳統(tǒng)型和三維建模數(shù)據(jù)為主的傾斜型，兩種類型各有特點，適用領域也有區(qū)分，本文主要研究無人機傾斜攝影測量內(nèi)容，并結(jié)合某房地一體項目進行相關技術分析。

1.無人機傾斜攝影測量原理

作為一種航空獲取地物信息數(shù)據(jù)的新型作業(yè)方式，傾斜攝影測量與傳統(tǒng)測量方式相比，優(yōu)勢在于多方位采集數(shù)據(jù)，無人機傾斜攝影測量（圖1）方位包含正攝、前視、后視、左視、右視，同時在航拍獲取POS數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)，包含飛行器飛行瞬間的空中姿態(tài)、航向重疊度、旁向重疊度、位置等信息，利用專業(yè)軟件對多源數(shù)據(jù)進行錄入處理，通過空三解算生成DOM、三維模型可量測模型等成果，并將影像信息納入統(tǒng)一坐標系中，為生產(chǎn)DLG產(chǎn)品做好資料準備。

圖1 傾斜攝影測量

2.傾斜攝影測量的技術優(yōu)勢

傾斜攝影測量的技術優(yōu)勢包括：多角度能夠獲取不同方位的數(shù)據(jù)；低成本實現(xiàn)三維模型重建；獲取數(shù)據(jù)時間短、精度高；提高工作效率。

二、基本工作思路

相比于傳統(tǒng)測量手段，無人機傾斜攝影測量農(nóng)村房地一體測量工作中的一般思路，一般遵循“內(nèi)-外-內(nèi)”的工作模式，應先搜集工作區(qū)域內(nèi)的地形圖，為像控點布設進行資料準備，實地踏勘測量，一般控制點密度控制在間隔50~100米，然后進行航線布設，無人機數(shù)據(jù)獲取，生產(chǎn)DLG產(chǎn)品，質(zhì)量檢查等。

1.像控點布設及坐標系統(tǒng)

在無人機攝影測量過程中，像控點通常有兩種情況，一種是地質(zhì)條件堅硬且不易破壞的區(qū)域，利用油漆進行標記，另一種在地質(zhì)較軟的區(qū)域，需布設臨時性灰標。像控點布設應綜合考量多種因素，保證精度的前提下，結(jié)合經(jīng)濟、時間、控制點保存難易程度等方面進行選點，坐標系選擇方面嚴格按照國家現(xiàn)行坐標系統(tǒng)的相關規(guī)范，保障成果合理應用。

2.航線規(guī)劃方案設計

布設航線前，應確保相關人員對待測區(qū)域的基本情況有所了解，特別是在航測過程中，設置好無人機的地面分辨率、飛行高度、影像重疊率、航行高度、云臺傾斜角等相關參數(shù)（圖2）。由于這些參數(shù)可以影響到數(shù)據(jù)精度，在設計過程中，需滿足實際情況，進行航線規(guī)劃方案的設計。

圖2 航線規(guī)劃

3.實景三維建模

三維建模由多個環(huán)節(jié)組成，像控點導入，空中三角測量（地面控制點、POS數(shù)據(jù)、傾斜攝影），空三處理，空三精度檢查、導出數(shù)據(jù)。

4.內(nèi)業(yè)成圖

該項目內(nèi)業(yè)DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)采用iData數(shù)據(jù)工廠（圖3）， iData模塊列表分九大類，分別為基礎采編模塊、地模處理模塊、航測采編模塊、數(shù)據(jù)自動處理與質(zhì)檢模塊、動態(tài)更新與生產(chǎn)任務管理、數(shù)據(jù)分發(fā)與成果導出、元數(shù)據(jù)、管線、航測像控點測量。

圖3 iData軟件

（1）iData數(shù) 據(jù) 工 廠 與iData 3D同時安裝時，才能使用軟件進行由三維到平面的繪圖。

（2）文件→打開（圖4），找到目標文件，因為模型上的采集需要依賴二維數(shù)據(jù)，因此要打開二維矢量后再打開模型文件。首先插入mdb格式的二維平面圖形，OSGB格式→xml文件格式，插入三維圖像。3D設置中同步矢量數(shù)據(jù)，可以與二維平面圖的繪圖進程保持一致。

圖4 模型文件

（3）根據(jù)野外無人機攝影測量作業(yè)處理后的三維圖像，移動鼠標或滾輪找到合適角度進行繪圖，選擇相應地形圖圖示符號。在繪制房屋時，選擇相應的圖示符號后，選擇直角繪面，提高繪圖精度，節(jié)省繪圖時間。

（4）成圖完成后，用PL輔助線將二維平面圖圈出，最后進行成果保存。

5.繪圖注意事項

（1）應采集宗地周邊地物15米內(nèi)地類并上圖；

（2）不同植被相鄰應用地類界符號隔開；

（3）主要交通道路需采集到圖上；

（4）繪圖過程中，保證數(shù)據(jù)不能因意外斷電等情況丟失。

三、房地一體調(diào)查成果

1.iData數(shù)據(jù)采集

在三維模型上直接進行數(shù)據(jù)采集，是目前主流的內(nèi)業(yè)成圖方式。對于房屋常采用五點房或者直角畫房的方式進行繪圖，繪制完還可以輸入房屋屬性，比如樓層、結(jié)構等屬性信息（圖5，圖6）。

圖5 局部示意圖

圖6 成果圖

2.精度分析

將GNSS-RTK 手段對測區(qū)內(nèi)的主要房角點、墻角點以及道路拐點等特征點數(shù)據(jù)采集，將獲取的坐標成果結(jié)合DLG 成果圖，對比iData采集出來的 DLG 數(shù)據(jù)。根據(jù)《地籍調(diào)查規(guī)程》規(guī)范中要求，圖根點、界址點以及相鄰地物點的點位中誤差均應符合要求。本項目隨機選取 10 個檢查點，點位中誤差為0.025米。符合相關規(guī)范精度要求。

四、結(jié)論

結(jié)合農(nóng)村房地一體項目，將無人機傾斜攝影技術引入農(nóng)村不動產(chǎn)測繪項目中，能夠有效地提高作業(yè)效率，大大減少了外業(yè)工作量，而且還能提高測量的精度和科學性，成為當今房地一體測繪工作的重要技術手段和選擇。