低空無人機傾斜攝影測量在農村建筑不動產登記權籍調查工作中的有效應用

覃增博

（廣西方略土地規劃設計有限公司，廣西 南寧 530201）

農村建筑不動產登記是農村集體產權制度深化改革中的基礎工作[1]。調查基礎為農村宅基地、集體建筑用地等情況，對農村未登記的房屋以及新增的宅基地、集體用地情況，根據規定辦理不動產登記。登記工作主要包括信息疊加、權籍調查、登記發證、資料整理和成果上報等。不動產權籍調查工作主要使用野外的數字測圖模式檢測，具有較大強度的外業勞動強度，耗工費時，工序煩瑣，調查成本較高。傾斜攝影測量是一種通過高效數據采集設備，對生成數據進行專業處理的技術，可以對地物的位置、外觀、高度等進行直觀反映，提高檢測的精度，保證效果真實性。農村建筑不動產具有地域分散、面小和分布范圍廣等特點，無人機具有靈活、機動、快速、經濟等優點，適合在農村建筑不動產調查中應用，在測繪工作中發揮著重要作用。

1 低空無人機傾斜攝影測量系統

1.1 飛行平臺

低空無人機傾斜攝影測量的作業區域主要為丘陵地區，其中城鎮村莊比較密集。無人機作業的環境比較復雜，測量時常使用四旋翼無人機，四翼無人機的穩定性和作業效率較高[2]。無人機中搭載的飛行控制系統可以將拍攝的位置、姿態等信息進行同步記錄。在低空無人機傾斜攝影測量系統中的基本性能指標：1.65kg的搭載傾斜五相機，飛行速度≤18m/s，飛行高度≤4000m，無人機的控制半徑超過800m，定位的精度水平方向超過0.02mm，定位精度在垂直方向上超過0.05mm，防雨抗風等級為預防中雨和抵抗7級大風，續航時間≤55min，飛行距高<29km，在衛星定位中使用GLONASS、GPS、北斗等定位系統。

1.2 傳感器

在低空傾斜攝影中主要可以得到4個傾斜方向、1個垂直方向的實景影像信息，建立的三維模型具有較高的真實性，可以獲得層次豐富、清晰和色彩適中的影像。在傾斜攝影檢測中主要使用搭載的傾斜五相機模塊（單架次），其具有1.60kg 的搭載重量，55min 的續航，0.66km2的傾斜作業，80%的航向重疊，80%的旁向重疊。

1.3 數據處理

在低空無人機的傾斜攝影中，需要分析處理正射影像圖、三維模型的數據，在影像處理中主要使用Pix4dmapper軟件。通過Pix4dmapper軟件[3]，可以自動得到采集的數據，掌握相機參數，自動生成三維模型等，處理數據的速度、精度較高。如表1所示。

表1 KQ-CAM5 技術參數

2 低空無人機傾斜攝影在農村建筑不動產權籍調查工作中的應用

2.1 傾斜攝影測量技術原理

在國際測繪遙感領域中傾斜攝影測量技術是最近十幾年的新型高科技技術，在同一個飛行平臺中可以搭載多個傳感器，比如常用的五鏡頭相機[4]。在攝影時，可以在傾斜、垂直等不同角度進行攝影，攝影角度主要包括前視、正攝、左視、右視、后視等。在攝影中，配合應用IMU/DGPS，得到的位置信息以及姿態精度較高。在數據處理中，應用專業的數據處理軟件，將所有影像都放入統一的坐標系統中，獲得完整準確的地面物體信息。在垂直角度攝影得到的影像主要為正片，鏡頭朝向下方與地面形成夾角攝影的影像為斜片。使用低空無人機傾斜攝影檢測技術，可以更好地建立三維模型，通過專業處理軟件可以形成自動的貼圖，在量測過程中具有較高的專業性。

2.2 無人機傾斜攝影檢測工作的流程

低空無人機傾斜攝影測量具有特定的流程，需嚴格根據流程進行，這樣可以提高檢測的效率[5]。在測量工作中使用多視影像拍攝+POS、影像預處理、像控點布側、空中三角測量、數據檢查整理以及導入，生成以真實為基礎的超高密度點，還能夠生成地表的模型、空間三維模型、正射攝影等，使用矢量測量繪制情況。具體情況如圖1所示。

圖1 傾斜攝影測量工作流程

3 低空無人機傾斜影像在農村建筑不動產權籍調查工作的關鍵技術分析

低空無人機傾斜影像檢測的數據處理質量會受到像控點檢測質量的影響，提前將像控點放置好，有利于提高數據處理質量。在布設中使用區域網法，沿著航飛的方向實行均勻布設。想要快速得到控制點的三維坐標，需要使用網絡RTK-CORS技術。

3.1 數據處理以及空中三角的測量

首先，需要整理以及檢查傾斜影像，主要檢測低空無人機傾斜影像的重疊度、質量、旋偏角、仰俯角等指標是否與航攝規范精度要求符合[6]。如果發生色彩較差的情況，需要對影像實行均色處理。其次，建立光學模型時使用多張高度重疊的影像，在測量控制點時使用GPS測量空中三角，將加密點的高程以及平面坐標求出來，在影像的外方位元素中使用垂直方向的POS。使用光束法以及同名點匹配的方法可提高匹配的效果以及精度，使用局域網多節點、多機的方式進行處理可提高連接點的精度、匹配效率以及后期模型形成效率。

3.2 多視角的影像密集匹配

在影像匹配中需要獲得多幅重疊影像中的同名點坐標，使用多視像多基元的匹配、多視像的信息特征等，能夠快速得到準確的同名點坐標。

3.3 三維建模以及矢量化地籍

三維建模主要是指對影像進行三維重建的情況，使用相關參數以及同名控制點，使用專業的建模軟件，處理影像數據。在建模前，需要匹配像控點的空間坐標，進而通過真實空間位置建立虛擬的三維模型。

3.4 在農村建筑不動產登記中應用三維模型

在農村建筑不動產登記中使用三維模型技術以及低空無人機傾斜攝影測量技術，可以直觀地對房屋的分戶分層數據進行了解，通過分戶分型的房屋模型，進行不動產的登記工作，地籍圖和戶型圖可通過三維空間將實際情況真實呈現出來。

4 結語

在農村建筑不動產登記權籍調查工作中，使用低空無人機傾斜攝影測量技術，可以形成真實感較強的三維模型，通過直觀模型在計算機上進行登記工作，對房屋進行不同角度的分析觀察，可提高野外測量的效率，降低測量成本。