傾斜攝影測量在農(nóng)村“房地一體”調(diào)查中的應(yīng)用

李世雄 張江平

摘要：本文將針對農(nóng)村房地一體化測量展開研究，探索傾斜攝影測量技術(shù)在其中的應(yīng)用路徑，以推動農(nóng)村房地測量工作的發(fā)展，同時(shí)為相關(guān)測量工作的高效開展提供切實(shí)可行的依據(jù)。借助傾斜攝影測量技術(shù)，可以有效推動農(nóng)村房地一體化測量的矢量化轉(zhuǎn)化，為測繪人員提供一個(gè)更為優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，以促進(jìn)測繪人員工作效率提升，為此，需要積極推廣傾斜攝影測量技術(shù)，以促進(jìn)調(diào)查質(zhì)量和有效性提升。

關(guān)鍵詞：傾斜攝影測量;農(nóng)村房地一體測量;應(yīng)用

分類號：P231;P271

科技和理念的持續(xù)優(yōu)化讓測繪技術(shù)得到了不同程度的發(fā)展，也有更多先進(jìn)的測繪技術(shù)在測量工程中得到了廣泛運(yùn)用。利用此類測繪技術(shù)，可以充分?jǐn)[脫傳統(tǒng)測量技術(shù)的束縛，讓測量任務(wù)得以高效穩(wěn)定達(dá)成?，F(xiàn)階段，為了積極推動新農(nóng)村的建設(shè)步伐，讓農(nóng)村地區(qū)規(guī)劃的合理性得到充分提升，農(nóng)村地區(qū)的房地一體測量工作得到了穩(wěn)步推進(jìn)。然而，迫于測量技術(shù)的限制，導(dǎo)致我國在房屋調(diào)查和宅基地調(diào)查時(shí)，無法高效完成相關(guān)的測量任務(wù)。為此，可以利用傾斜攝影測量技術(shù)，充分發(fā)揮其高靈活性和高適用度的優(yōu)勢，推動我國房地一體測量的發(fā)展。

一、傾斜攝影測量概述

1、 測量技術(shù)簡述

較為傳統(tǒng)的傾斜攝影測量設(shè)備一般借助于飛行平臺，在其上面配備5臺CCD傳感設(shè)備，并同時(shí)從四個(gè)不同的傾斜角度和一個(gè)垂直角度收集來自同一地點(diǎn)、不同方位的影像信息。此階段要求針對航向、航高和航速等不同數(shù)據(jù)予以清晰記錄，明確地物特征點(diǎn)的相應(yīng)參數(shù)信息。在此之后，需要針對傾斜測量過程中所得的各類數(shù)據(jù)信息予以分析處理。與此同時(shí)，通過影像數(shù)據(jù)的形式，既可以充分展現(xiàn)地物的實(shí)際狀態(tài)，也可以借助定位技術(shù)及時(shí)獲取相應(yīng)的地理及影像信息，以實(shí)現(xiàn)對于遙感影像范圍的有效拓展。

2 、傾斜相機(jī)的性能要求

借助傾斜攝影技術(shù)實(shí)施測量，可能需要利用多種不同類型的鏡頭，同時(shí)，所需的鏡頭數(shù)目也不盡相同，從多種不同的角度獲取圖像，可以讓單架次操作的內(nèi)容深度和廣度得到充分提升。通常來講，借助無人飛行器的形式開展航空測量，需要將其設(shè)備像素控制在3.5×107以上。一般而言，單個(gè)透鏡的像素不應(yīng)低于2×107，至于一次曝光的像素，則不應(yīng)低于1×108。除此以外，為了更好適應(yīng)不同條件下的測量需求，需要將攝影機(jī)的工作時(shí)間調(diào)整在一個(gè)半小時(shí)以上，以保障其性能的穩(wěn)定性[1]。

二、無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)流程

1 、影像數(shù)據(jù)處理

為了獲取更為可靠的影像信息，需要進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的航線規(guī)劃。在正式測量開始前，可以結(jié)合測區(qū)的實(shí)際情況展開航線規(guī)劃，并據(jù)此設(shè)定有關(guān)參數(shù)，找到合適的飛行高度和影像重疊度。在此之后，需要對無人機(jī)進(jìn)行合理控制，并結(jié)合提前設(shè)定的航線實(shí)施測量，以收獲相應(yīng)的影像數(shù)據(jù)，并將其中所獲取的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Smart3D軟件之中，據(jù)此設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)和坐標(biāo)系。在進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，要求針對照片予以檢查，從中挑選出影像重疊度相對較低或者分辨率較低的照片，并通過空三處理的方式予以處理，在結(jié)束空三處理操作后，需要在測區(qū)之中構(gòu)建DOM或三維點(diǎn)云等多種形式的三維模型。

2、地籍圖坐標(biāo)處理

一般而言，無像控的三維模型精度可以保持在良好的范圍內(nèi)，但是由于無人機(jī)所攜帶的GPS設(shè)備不具備良好的精度，使得相應(yīng)地籍圖出現(xiàn)了不同程度的偏移。同時(shí)，無人機(jī)自帶的POS數(shù)據(jù)一般采用WGS84數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并借助2000坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)施地籍圖坐標(biāo)處理。為此，要求積極展開對于地籍圖坐標(biāo)的靈活調(diào)整，并在外業(yè)位置進(jìn)行界址點(diǎn)的信息采集，不斷調(diào)整界址點(diǎn)的精度值，并結(jié)合EPS處理的地籍圖實(shí)施坐標(biāo)處理，高效達(dá)成地籍圖測繪工作[2]。

三、無人機(jī)傾斜攝影測量在農(nóng)村房地一體測量中的應(yīng)用

1 、外業(yè)飛行方案設(shè)計(jì)

（1） 飛行系統(tǒng)選擇

村落通常為農(nóng)村房地一體測量的常用單位，其相對測量面積一般較為有限。同時(shí)，受到村落分布較為零散且位置分布不集中的限制，對測量提出了更高的要求，所需的測量面積也相對較大。如果采用面積較大的傾斜攝影測量飛行系統(tǒng)，通常無法獲得兼具高質(zhì)量和高精度的影像數(shù)據(jù)，因此，需要選擇單鏡頭飛行系統(tǒng)和輕小型旋翼無人機(jī)實(shí)施測量。此類飛行系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢：第一，飛行系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)施通常為輕小的設(shè)備，整體質(zhì)量較輕，便于攜帶;第二，每一架無人機(jī)的攝影測量面積都可以滿足農(nóng)村房地一體測量工作的需求;第三，通過單鏡頭云臺系統(tǒng)，可以讓測量工作的便捷度和靈活性得到切實(shí)保障，精準(zhǔn)把握被測區(qū)域中建筑物的高度和不同建筑物之間的距離，并且結(jié)合云臺角度展開科學(xué)的調(diào)整和規(guī)劃;第四，可以實(shí)現(xiàn)對于測量投入成本的精準(zhǔn)把控，以爭取對飛行安全性的充分保障。

（2） 航線規(guī)劃方案設(shè)計(jì)

在進(jìn)行航線規(guī)劃方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要專業(yè)人員充分關(guān)注被測區(qū)域中的情況，采取合理的措施，展開對于影像重疊率、地面分辨率、云臺傾斜角度和航行高度等參數(shù)的合理設(shè)計(jì)[3]。

2 、地面控制點(diǎn)布設(shè)與坐標(biāo)系統(tǒng)選擇

要求提高對地面控制點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)注，以實(shí)現(xiàn)對于后期測量精確度的合理控制，要求有關(guān)工作人員結(jié)合具體的航飛線路和試驗(yàn)區(qū)域中的地形變化趨勢，針對地面控制點(diǎn)數(shù)量實(shí)施合理化設(shè)定，需要在確保地面控制點(diǎn)數(shù)量和密度的前提下，不斷提升三維模型的精度。在布設(shè)像控點(diǎn)的過程中，要求有關(guān)人員關(guān)注被測區(qū)域的實(shí)際情況，以滿足測量的精確度為前提，展開對于時(shí)間周期和經(jīng)濟(jì)因素的全面考察，讓像控點(diǎn)布設(shè)方案的可靠性得到切實(shí)提升。

3、 實(shí)景三維建模

在實(shí)景三維建模中囊括了空三測量、三維建模及密集匹配點(diǎn)云等多種不同形式的模型，而光束法區(qū)域網(wǎng)平差和特征點(diǎn)提取則是空中三角測量過程中的重要環(huán)節(jié)，需要予以高度關(guān)注。在POS系統(tǒng)的支持下，上述環(huán)節(jié)可以為測量控制系統(tǒng)提供多視影像的外方位元素，同時(shí)將此類元素當(dāng)作系統(tǒng)的初始測量值。在此背景下，可以借助尺度及仿射不變特征實(shí)現(xiàn)對于多視影像特征的合理匹配，并結(jié)合具體的匹配結(jié)果強(qiáng)化不同影像之間的連接，以得出有效的連接點(diǎn)。

在測量實(shí)踐中，由于試驗(yàn)區(qū)中數(shù)據(jù)信息種類較為豐富，可以充分利用連接點(diǎn)的坐標(biāo)，和地面控制點(diǎn)進(jìn)行高效結(jié)合，借此實(shí)現(xiàn)對于平差數(shù)據(jù)的嚴(yán)格計(jì)算。在計(jì)算過程中，有關(guān)人員可以精準(zhǔn)獲取不同連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)和多視影像的外方位元素信息，一般通過Context Capture軟件可以展開對于空中三角形測量數(shù)據(jù)的精密計(jì)算。運(yùn)用此類軟件實(shí)施計(jì)算，可以精準(zhǔn)獲取相應(yīng)的空三處理結(jié)果。然而，卻仍然會面臨空三數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題，導(dǎo)致空三數(shù)據(jù)無法滿足測量的具體需求。為此，需要有關(guān)工作人員在測量實(shí)踐中展開對于空三結(jié)果的充分加密，借助增加連接點(diǎn)、刪除有關(guān)數(shù)據(jù)的形式讓空三結(jié)果的準(zhǔn)確性得到切實(shí)提升[4]。

4、 EPS三維采集

在得到較為系統(tǒng)的測量模型后，要求借助EPS地理信息工作站的形式展開模型數(shù)據(jù)信息的收集工作，充分利用信息自動化處理技術(shù)，獲取來自于模型內(nèi)部的測量信息，建立對于農(nóng)村圍墻、房屋和陽臺等多種模型內(nèi)部測量信息的精準(zhǔn)認(rèn)知，并據(jù)此提取相應(yīng)的高程點(diǎn)信息。一般而言，可以借助Context Capture系統(tǒng)，結(jié)合系統(tǒng)中的三維模型和各類正射影像信息，充分運(yùn)用EPS三維采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對于模型和影像信息的精準(zhǔn)加載，并借此推動三維模型格式的優(yōu)化和調(diào)整。一旦模型徹底轉(zhuǎn)化成為了標(biāo)準(zhǔn)化格式，則可以借助矢量化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對相關(guān)信息的精準(zhǔn)收集。待結(jié)束上述操作后，為了以更為便捷的手段展開地籍?dāng)?shù)據(jù)信息收集，可以通過線劃的模式進(jìn)行房屋繪制工作，在系統(tǒng)中填充和房屋結(jié)構(gòu)及樓層數(shù)量有關(guān)的信息，以實(shí)現(xiàn)對于測量機(jī)制中農(nóng)村房地信息系統(tǒng)化和準(zhǔn)確性的有效保障[5]。

結(jié)束語：現(xiàn)階段，傾斜攝影測量技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)村房地測量工作實(shí)踐中得到了廣泛運(yùn)用，借助傾斜攝影測量技術(shù)可以為相關(guān)測量機(jī)構(gòu)提供充足的人力及物力支持。為了讓農(nóng)村房地測量工作的有效性得到切實(shí)提升，要求相關(guān)技術(shù)人員在作業(yè)操作中結(jié)合外部環(huán)境予以靈活調(diào)整，充分分析各項(xiàng)影像采集參數(shù)，在最大程度上降低相機(jī)曝光過度的風(fēng)險(xiǎn)，以免對影像數(shù)據(jù)的有效性造成影響。在結(jié)束飛行任務(wù)以后，要求切實(shí)完善各項(xiàng)數(shù)據(jù)質(zhì)檢工作，針對數(shù)據(jù)實(shí)施嚴(yán)密檢查，確保其可以符合規(guī)范需求，并結(jié)合實(shí)際情況開展補(bǔ)測。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙福超.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村房地一體測繪中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（24）：252-254.

[2]楊德浩.無人機(jī)傾斜攝影測量在農(nóng)村房地一體測量中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020，5（18）：243-244.

[3]王挺，黃爾雙.傾斜攝影測量在農(nóng)村房地一體調(diào)查中的應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2020（03）：133-135.

[4]儲智.探討傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村房地一體地籍測量中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（10）：20-21.

[5]盧加華，劉健，田滔，鄭強(qiáng)，李超.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村房地一體中的應(yīng)用[J].地礦測繪，2020，36（01）：44-47.

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