基于傾斜攝影測量的村鎮不動產數據采集研究

摘要：傳統的不動產房屋測量主要是外業人員采用全站儀和GPS-RTK相結合完成野外測量工作，存在工作量大、要求高、誤差大等諸多缺點。實驗使用無人機航飛獲取影像數據，構建村鎮的三維模型，采用二三維聯動測圖的方式得到村鎮房屋不動產矢量數據，并對獲取的數據成果進行精度分析。選擇廣西南寧某村鎮為研究區，獲取研究區的村鎮房屋不動產矢量數據。結果表明，基于傾斜攝影測量進行村鎮房屋調查可以滿足精度要求，在保證作業精度的情況下提高工作效率。

關鍵詞：無人機傾斜攝影測量房屋不動產精度分析

中圖分類號：P231

ResearchonRealEstateDataCollectioninVillagesandTownsBasedonObliquePhotogrammetry

ZHONGJianfeng

HezhouNaturalResourcesBureau，Hezhou，GuangxiZhuangAutonomousRegion，542899China

Abstract：TraditionalrealestatesurveyingmainlyreliesonfieldworkersusingacombinationoftotalstationandGPS-RTKtocompletefieldsurveyingwork，whichhasmanydisadvantagessuchaslargeworkload，highrequirements，andhugeerrors.Thisarticleusesunmannedaerialvehicles（UVA）toobtainimagedata，constructsathree-dimensionalmodelofvillagesandtowns，andusesatwo-dimensionalandthree-dimensionallinkagemappingmethodtoobtainvectordataofrealestateinvillagesandtowns.Theaccuracyoftheobtaineddataresultsisanalyzed.SelectavillageandtowninNanning，Guangxiastheresearchareatoobtainvectordataofrealestatepropertiesinthevillageandtown.Theresultsindicatethatconducting villageandtownhousesurveysbasedonobliquephotogrammetrycanmeettheaccuracyrequirementsandimproveworkefficiencywhileensuringoperationalaccuracy.

KeyWords：UAV;Obliquephotogrammetry;Realestateofproperties;Precisionanalysis

在村鎮房屋數據采集方面，傳統的不動產房屋測量主要是外業人員采用全站儀和GPS-RTK（GlobalPositioningSystem-RealTimeKinematic）相結合完成野外測量工作，該方法穩定安全、簡便，但對外業核查人員要求較高，效率低、強度大，而且核查過程數據缺少時效性，存在工作量大、要求高、誤差大等諸多缺點[1]。傳統攝影測量由于受到正射影像的二維屬性限制，內業數據采集難以獲取立體信息，無法判斷建筑物層數等問題。同時，長時間從事業務復雜的調查工作也導致工作人員精力不足、壓力大、效率低下和質量差。無人機傾斜攝影測量技術以其低成本、高效率的獨特優勢，在權籍測量中的應用不斷增加。通過無人機航測得到影像數據，將影像數據及其地理位置信息導入軟件建模得到實景三維模型，該技術解決了入戶難、獲取信息不全面等問題，提高了數據的準確性和時效性[2]。通過使用該技術建立的實景三維模型層次更豐富，能夠更加直接地展示的空間信息，并且從多個角度展示紋理細節。

由于村鎮數量多、村莊分散等特點，傳統的村鎮房屋不動產測量需要投入大量的人力資源，存在工作量大、周期長、效率低等不足。針對傳統不動產測量存在的不足，利用攝影測量技術研究三維模型能否滿足房屋測量精度的要求[3]。主要圍繞傾斜攝影測量的村鎮三維模型構建展開，使用無人機獲取村鎮的傾斜攝影測量外業數據，并實地布設像控點，通過外業采集像控點坐標，以ContextCapture軟件為平臺對不同像控點情況下采集的數據進行三維模型的構建、基于三維模型二三維聯動采集村鎮房屋矢量數據等，并對采集的矢量數據進行精度評價，分析三維模型在村鎮房屋調查應用中的可行性。

1村鎮三維模型構建與精度評定方法

1.1傾斜攝影測量建模的技術路線

研究使用ContextCapture軟件對研究區采集的影像數據進行三維模型的構建。傾斜攝影測量建模技術路線如圖1所示。

1.2三維模型的構建

1.2.1無人機航空影像獲取

在進行大范圍無人機航測之前，現場勘探研究區，收集研究區的地物地貌信息，根據地理環境選擇適合無人機起飛和降落的地點，根據實際情況設計出最佳的飛行方案[4]。對無人機性能進行評估，判斷研究區外界環境是否滿足飛行要求。在無人機航飛之前，檢查無人機、無人機搭載的相機等設備，確保飛行設備無誤和飛行安全。

1.2.2像控點布設

像控點的布設會影響空三的精度，進而影響三維模型的質量。在研究區內采用周邊均勻布設及內部少量布設方式進行布設，在地勢平坦、便于到達、與周圍地物色彩形成鮮明對比的地方布設像控點。為了保證數據精度，像控點一般情況下采用“L”或“十”的形狀進行布設，并使用油漆進行像控點標記。對每個像控點觀測多次取平均值，并記錄像控點的位置信息，得到研究區的像控點大地坐標。

1.2.3三維模型構建

使用ContextCapture軟件對研究區采集的影像數據進行三維模型的構建。導入POS數據、照片等數據，進行像控點刺點，為了保證最后成果的精度要求，每個像控點刺5～10張。提交空中三角測量，計算完成后，查看質量報告。空三解算完成后查看點云數據是否存在分層現象，若存在則需要對數據進行檢查，檢查完成后提交空三直至達到精度標準后進行模型生產，選擇OSGB格式生成三維模型。

2村鎮房屋不動產數據采集方法

選擇MapMatrix3D進行數據采集。將OSGB格式的村鎮三維模型及坐標文件加載到MapMatrix3D中，嚴格依照二維、三維模型內地物的實際情況進行數據的采集。對于不動產的采集主要通過按邊角測直角房、多點擬合邊測房、捕捉內角點和提取輪廓線4種方式采集數據，對于依附房屋的通過按邊擠出、多點擬合修測地物兩種方式采集數據[5]。

以多點擬合邊測房進行繪制房屋介紹，通過在房屋墻面上取點進行房屋的繪制，通過切換線串、樣條等不同的線形進行弧形、不規則形狀的繪制，繪制生成閉合的輪廓線，如圖2所示。

3實驗與分析

3.1研究區簡介

以廣西壯族自治區南寧市某個村鎮為研究區。研究區地形為南高北低，研究區面積約1.1km2。研究區范圍內主要地物信息為房屋建筑、道路，部分房屋存在邊緣堆放雜物的情況。該區域內無民用機場，飛行空域良好，如圖3所示。

3.2數據采集與獲取

采用大疆M300RTK，搭載賽思PSDK102S五鏡頭相機進行航空影像數據采集。該機型作為目前大疆性能最強的行業無人機，優化了智能控制系統與飛行性能，便于使用和攜帶[6]。

飛行路線滿足傾斜攝影測量的基本要求，同時覆蓋整個研究區域。大疆M300RTK無人機的航向重疊度為75%，旁向重疊度是75%。

在研究區內均勻布設像控點，像控點在研究區內采用周邊均勻布設及內部少量布設方式，結合成本、效率等因素選擇最優的像控點布設方案進行布設，將像控點布設在地勢平坦、便于到達、與周圍地物色彩形成鮮明對比的地方。在研究區內均勻布設并采集5個像控點，在研究區均勻布設并采集8個像控點。

3.3三維模型的構建

通過ContextCapture軟件對不同情況下采集的影像進行數據處理，得到研究區的村鎮三維模型，由于不同情況下構建的三維模型通過圖片無法顯示出較大的區別無像控點的情況下構建的三維模型。

3.4精度分析

在研究區內均勻選取檢查點30個（檢查點為房角點、地面標志點），計算得到檢查點的點位誤差，具體值見表1，表中的單位為m。

根據表1可知，有像控點情況下的精度整體高于無像控點情況下的精度。無像控點情況下的點位誤差最大為0.196m，最小為0.016m，點位中誤差為0.098m。有像控點情況下的點位誤差最大為0.089m，最小為0.004m，點位中誤差為0.048m。根據《房產測量規范》（GB/T17986—2000）房角點精度要求，無像控點情況下平面位置中誤差、限差均滿足三級要求；有像控點情況下平面位置中誤差、限差均滿足二級要求。

3.5村鎮房屋采集成果

在MapMatrix3D軟件中加載研究區的三維模型，在編輯好的測圖場景中，通過正視和傾斜兩個視角采集村鎮房屋數據。采用按邊角測直角房、多點擬合邊測房、捕捉內角點等采集房屋數據的方法實現房屋的繪制。

通過從不同角度采集得到的村鎮房屋矢量數據與傳統測圖得到的村鎮房屋矢量數據相比，該作業模式能實現全方位視圖作業，對同一地物通過不同角度進行房屋的數據采集，采集到房屋的墻面信息，可以進一步提高房屋矢量數據的精度，減少誤差，進一步可采集村鎮的房屋矢量數據，得到研究區的房屋矢量如圖4所示。

4結語

在無人機傾斜攝影測量的技術流程上，研究傾斜攝影測量在村鎮房屋不動產數據采集的適用性，有無像控點在村鎮房屋測量上是否滿足國家規范的精度要求。通過無人機外業數據采集、三維模型構建、基于三維模型采用二三維聯動測圖采集村鎮房屋不動產矢量數據，并精度評定。結果表明，精度滿足《房產測量規范》（GB/T17986—2000）精度要求。

參考文獻

[1]宿文松.基于無人機傾斜攝影測量的露天礦三維建模及應用[D].邯鄲：河北工程大學，2023.

[2]鄒馨，劉健，陳曉勇.無人機傾斜攝影在不動產測量的應用[J].北京測繪，2022，36（10）：1396-1401.

[3]王玉柱，孔娟，孟強.無人機傾斜攝影測量在農村房屋不動產測繪中的應用[J].測繪與空間地理信息，2024，47（5）：151-153.

[4]張凱想.無人機攝影測量技術在邊坡變形監測中的應用研究[D].唐山：華北理工大學，2023.

[5]葛城峰，彭天祥，魏廷榮.基于無人機傾斜攝影技術的農村房屋不動產測量方法[J].經緯天地，2022（4）：35-37.

[6]于凱強.基于無人機傾斜攝影技術的農村不動產測量研究[D].西安：長安大學，2023.