傾斜攝影技術(shù)在農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查測(cè)量中的應(yīng)用

許南海 劉曉文

（1.贛州蓉江新區(qū)征收搬遷辦公室，江西贛州 341000；2.瑞金市自然資源局，江西贛州 342500）

在農(nóng)村的宅基地與集體建設(shè)用地上進(jìn)行房屋權(quán)籍調(diào)查時(shí)，須對(duì)某一范圍內(nèi)的房屋產(chǎn)權(quán)狀況、界址、面積以及位置、用途等基本信息有全面準(zhǔn)確了解，以確保不動(dòng)產(chǎn)登記結(jié)果的準(zhǔn)確性?；趦A斜攝影技術(shù)的農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查與測(cè)量能夠大量減少野外測(cè)量作業(yè)，節(jié)省大量人力與物力投入，在提高測(cè)量效率的同時(shí)，高科技、高精準(zhǔn)度的測(cè)量?jī)x器能夠在最大限度上確保測(cè)量準(zhǔn)確性，提高采集數(shù)據(jù)信息的實(shí)用性。

1 傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 便捷程度高

在傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)主要是由相機(jī)主機(jī)、主控制系統(tǒng)、POS系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息存儲(chǔ)系統(tǒng)等部分組成。技術(shù)的主要載體為無(wú)人機(jī)，利用無(wú)人機(jī)飛行高度的優(yōu)勢(shì)，對(duì)區(qū)域內(nèi)房屋基本情況進(jìn)行采集。所有采集的數(shù)據(jù)信息以影像和照片為主，數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行處理，整個(gè)過(guò)程的便捷性較強(qiáng)，無(wú)須過(guò)多人員參與。在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，降低了人為操作過(guò)程的容錯(cuò)率，提高了數(shù)據(jù)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 工作效率高

在傳統(tǒng)農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查工作開(kāi)展期間，使用的測(cè)量?jī)x器主要有全站儀、棱鏡、直尺等，其工作量與農(nóng)村房屋聚散程度有直接聯(lián)系，采用傳統(tǒng)測(cè)量方法會(huì)消耗大量的時(shí)間成本，容錯(cuò)率相對(duì)較高，易出現(xiàn)誤差累積的情況。傾斜攝影技術(shù)的使用，采用了可全方位采集數(shù)據(jù)的相機(jī)，可大幅度提高測(cè)繪結(jié)果的全面性。無(wú)人機(jī)的飛行速度較快，可以在較短時(shí)間內(nèi)完成影像資料采集，提升了測(cè)繪工作效率。

1.3 應(yīng)用成本低

傾斜攝影技術(shù)在使用過(guò)程中，具備應(yīng)用成本較低的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從綜合應(yīng)用成本來(lái)看，該技術(shù)所需要消耗的人力成本、時(shí)間成本較低，且采集數(shù)據(jù)的完整性較強(qiáng)，可以降低后期返工補(bǔ)測(cè)的概率。相比傳統(tǒng)的全站儀測(cè)繪技術(shù)，采集的數(shù)據(jù)信息可以進(jìn)行重復(fù)使用，循環(huán)性較強(qiáng)，降低了其應(yīng)用成本，具備較強(qiáng)的可推廣性。

2 傾斜攝影技術(shù)在農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 確定測(cè)量范圍

開(kāi)展農(nóng)村房屋權(quán)籍調(diào)查測(cè)量工作時(shí)，基礎(chǔ)任務(wù)內(nèi)容是確定測(cè)繪活動(dòng)的工作范圍，是提高測(cè)繪結(jié)果準(zhǔn)確性和完整性的前提條件。根據(jù)測(cè)繪項(xiàng)目要求確定本次測(cè)繪工作的具體測(cè)量范圍。為了便于后續(xù)數(shù)據(jù)信息采集，利用GPS系統(tǒng)在邊界線上設(shè)置若干基準(zhǔn)點(diǎn)（數(shù)量結(jié)合待測(cè)區(qū)域地形復(fù)雜情況進(jìn)行合理選擇），是后期進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)的主要參考。借助設(shè)置的基準(zhǔn)點(diǎn)完成測(cè)量范圍的圈定，生成相應(yīng)的地形圖，且在其中融入一些明顯的地理要素，如道路、河流、樹(shù)木等，便于攝影數(shù)據(jù)采集后快速地進(jìn)行幾何圖形校正，縮短數(shù)據(jù)采集和結(jié)果成圖之間的時(shí)間間隔，提高系統(tǒng)本身的工作效率。

2.2 采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

完成測(cè)量范圍的確定工作后，進(jìn)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集工作中，應(yīng)注意以下幾部分內(nèi)容：（1）做好無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)的管理工作，目前在數(shù)據(jù)采集中，使用較多的組合為六旋翼無(wú)人機(jī)+傾斜攝影相機(jī)組合。為了避免樹(shù)木、電線對(duì)于測(cè)繪的干擾，無(wú)人機(jī)的飛行高度應(yīng)控制在80～100 m，將影像分辨率設(shè)置在0.01～0.02 m，側(cè)視鏡頭在使用前需要將角度調(diào)整為45°，借此確保采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和完整度。（2）在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，圖像主要有彩色影像與黑白影像兩種，同時(shí)對(duì)于一些特殊性建筑也會(huì)進(jìn)行拍照，將數(shù)據(jù)格式調(diào)整為T(mén)IF格式。在后續(xù)數(shù)據(jù)分析中，可以減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和兼容問(wèn)題，提升數(shù)據(jù)處理過(guò)程的有序性。（3）采集影像數(shù)據(jù)后，需要對(duì)圖像資料進(jìn)行預(yù)處理，查看數(shù)據(jù)采集期間是否存在漏拍或者曝光度過(guò)高的情況，如果影像質(zhì)量不滿足要求，需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)飛。由于起飛時(shí)間的差異性，在飛行過(guò)程中存在光度不均勻的情況，需做好勻光、勻色的調(diào)整工作，提高采集數(shù)據(jù)的實(shí)用性。

2.3 圖形修正處理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集完成后，進(jìn)入采集數(shù)據(jù)的修正處理階段。在傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，受到設(shè)備飛行高度、飛行速度等因素干擾，所采集的一些應(yīng)用數(shù)據(jù)會(huì)與實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)之間存在一些偏差，需要借助科學(xué)手段對(duì)其進(jìn)行修正，提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的有效性。一般情況下，會(huì)利用軟件自帶功能完成處理，選擇地面控制測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)，個(gè)數(shù)為6～10個(gè)，參考這些數(shù)據(jù)建立用于影像偏差修正的模型。在調(diào)整其偏差值之后，代入其他的應(yīng)用數(shù)據(jù)，得到準(zhǔn)確度較高的數(shù)據(jù)信息。在圖形修正處理的同時(shí)，需做好數(shù)據(jù)信息的細(xì)化處理工作，如根據(jù)村莊內(nèi)不同地理要素的分布特點(diǎn)，對(duì)一些殘點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用不同顏色標(biāo)記地理要素，提升采集內(nèi)容的實(shí)用性。

2.4 三維模型重建

從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，在三維模型重建環(huán)節(jié)已基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化建設(shè)。具體的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾部分內(nèi)容：對(duì)于采集的相片姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，其坐標(biāo)信息需要依靠GPS模塊完成。同時(shí)建立2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，對(duì)于平面坐標(biāo)內(nèi)容進(jìn)行處理，隨后將數(shù)據(jù)信息和攝像頭上的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，明確像素、焦距、相機(jī)方向等內(nèi)容，為三維建模提供參考；做好空中三角測(cè)量工作，利用Context Capture（實(shí)景三維建模軟件）進(jìn)行建模，將整理好的相片導(dǎo)入軟件中，參考像素、焦距、相機(jī)方向等內(nèi)容，對(duì)其中的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，隨后對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算，得到計(jì)算后數(shù)據(jù)結(jié)果；完成數(shù)據(jù)處理整合工作后，軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行建模，一般情況下會(huì)將滿足精度要求的數(shù)據(jù)導(dǎo)入建模軟件中，經(jīng)過(guò)視覺(jué)匹配、網(wǎng)格劃分、紋理映射等環(huán)節(jié)后，完成結(jié)構(gòu)的建模處理。

2.5 三維裸眼采集

在對(duì)房屋參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí)，會(huì)使用三維裸眼采集，即利用散點(diǎn)正交原理來(lái)進(jìn)行實(shí)體房屋參數(shù)的收集。在具體應(yīng)用中，需要提取建筑物側(cè)面的平整區(qū)域，可以確保高度數(shù)據(jù)采集結(jié)果的可靠性。在此過(guò)程中，須對(duì)模型中mesh面的數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行合理控制，消除應(yīng)用誤差的問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)采集結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了進(jìn)一步提高三維建模結(jié)果的可靠性，在建模處理的過(guò)程中，應(yīng)利用EPS系統(tǒng)輔助開(kāi)展數(shù)據(jù)采集工作，能夠在大幅度提高二維和三維操作界面的聯(lián)動(dòng)性，充分體現(xiàn)三維模型的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可靠性。

2.6 三維圖形繪制

完成上述工作內(nèi)容后，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入三維圖形繪制階段。在該環(huán)節(jié)的工作開(kāi)展中，應(yīng)注意以下幾部分內(nèi)容：第一，進(jìn)行一些專題圖形的繪制，為了方便后續(xù)土地征用、土地開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)行，可以在采集的數(shù)據(jù)信息中，提取出幾種地理要素，將其他地理要素進(jìn)行隱藏，直觀展示突出的元素，提高分析結(jié)果的實(shí)用性。第二，根據(jù)采集的基礎(chǔ)信息同步進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表的繪制，導(dǎo)出房屋總面積、總戶數(shù)等信息進(jìn)行，所導(dǎo)出的數(shù)據(jù)需根據(jù)要求對(duì)其進(jìn)行校核，把一些不合規(guī)數(shù)據(jù)替換成合規(guī)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可靠性。第三，在數(shù)據(jù)分析處理過(guò)程中，應(yīng)做好數(shù)據(jù)信息的評(píng)估工作，提取有效的數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)工作的繼續(xù)推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

3 傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 儀器設(shè)備選擇

傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，首要工作內(nèi)容是做好儀器設(shè)備的選擇工作，系統(tǒng)主要是由相機(jī)主機(jī)、主控制系統(tǒng)、POS系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息存儲(chǔ)系統(tǒng)等部分組成。因此，在對(duì)應(yīng)用到的儀器設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，需明確待測(cè)區(qū)域的具體規(guī)模、氣候條件等內(nèi)容，基于這些應(yīng)用內(nèi)容開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人機(jī)型號(hào)、傳感器、相機(jī)等設(shè)備應(yīng)用參數(shù)的設(shè)計(jì)[1]。在設(shè)備應(yīng)用前應(yīng)根據(jù)既定要求完成儀器設(shè)備的調(diào)試工作，在儀器設(shè)備使用后及時(shí)進(jìn)行儀器設(shè)備的養(yǎng)護(hù)操作，使其可以恢復(fù)到最佳的工作狀態(tài)，起到延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的作用。

3.2 擬定飛行計(jì)劃

為確保所采集數(shù)據(jù)信息的完整性，需擬定相應(yīng)的飛行計(jì)劃，在計(jì)劃中明確飛行次數(shù)、飛行高度、相機(jī)焦距、分辨率等內(nèi)容。在擬定飛行計(jì)劃的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驐l件進(jìn)行了解，傾斜攝影技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，對(duì)光照強(qiáng)度、空氣濕度、風(fēng)力強(qiáng)度的要求相對(duì)較高。因此，擬定飛行計(jì)劃時(shí)應(yīng)兼顧這些內(nèi)容，在確保飛行器安全的情況下，加快數(shù)據(jù)采集速度[2]。規(guī)劃飛行線路，一般采用東西向或南北向直飛的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且起始位置與終止位置需要適當(dāng)偏離作業(yè)區(qū)域的邊界線，提高數(shù)據(jù)采集結(jié)果的完整性。

3.3 數(shù)據(jù)整合處理

除了上述應(yīng)用內(nèi)容外，還需做好數(shù)據(jù)整合處理的相應(yīng)工作。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)完善相片姿態(tài)數(shù)據(jù)的整合工作，依靠GPS模塊、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系完成相片信息的處理，將數(shù)據(jù)信息和攝像頭上的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到所需的應(yīng)用數(shù)據(jù)。再做好數(shù)據(jù)修正工作，對(duì)影像偏差數(shù)值進(jìn)行修正。對(duì)于已整合處理完的數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入GIS系統(tǒng)中進(jìn)行分類存儲(chǔ)。除此之外，在后續(xù)需使用該數(shù)據(jù)時(shí)，可以直接從系統(tǒng)中將所需數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的實(shí)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著傾斜攝影技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，傾斜三維測(cè)量圖的優(yōu)勢(shì)更加突出，會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)立體測(cè)圖。使傾斜測(cè)量技術(shù)在城市規(guī)劃、國(guó)土調(diào)查以及應(yīng)急保障等方面得到更加廣泛的應(yīng)用。相關(guān)的研究人員應(yīng)根據(jù)不斷更新的技術(shù)對(duì)傾斜攝影技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入研究，提升傾斜攝影技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的可靠性與精準(zhǔn)度，促進(jìn)傾斜攝影技術(shù)的有利發(fā)展。