無人機(jī)傾斜攝影在房地一體中的應(yīng)用

李坤

【摘要】無人機(jī)傾斜攝影相對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)形式來說具有較多優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)現(xiàn)現(xiàn)代化房地一體中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。在以往的房地一體測(cè)量當(dāng)中，很多作業(yè)單位都會(huì)采取全野外數(shù)據(jù)采集模式完成相關(guān)工作，雖然其可以達(dá)到較高的精度，但是需要開展大量戶外測(cè)量作業(yè)，整體任務(wù)較重，并且周期長(zhǎng)、成本高，所以需要對(duì)新的技術(shù)形式進(jìn)行利用。無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)就可以改善其中的問題，文章主要通過分析其原理及優(yōu)勢(shì)，對(duì)無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在房地一體中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī);傾斜攝影技術(shù);房地一體化

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.097

近年來，我國(guó)各個(gè)區(qū)域開始加大對(duì)農(nóng)村宅基地、房屋調(diào)查確認(rèn)和集體建設(shè)用地權(quán)籍的調(diào)查力度，對(duì)農(nóng)村宅基地和集體建設(shè)用地使用權(quán)以及房屋所有權(quán)進(jìn)行調(diào)查和測(cè)量，建立農(nóng)村"房地一體"的權(quán)籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，滿足不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記工作的需求。在開展房地一體項(xiàng)目作業(yè)時(shí)，就需要對(duì)新型技術(shù)形式進(jìn)行利用，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)就是其中的一種，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)村宅基地快速調(diào)查測(cè)量。

1、無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)傾斜攝影主要是將傳統(tǒng)的人工作業(yè)轉(zhuǎn)化為無人機(jī)作業(yè)，以無人機(jī)這種機(jī)械設(shè)備作為主體，提高測(cè)量工作的精度和實(shí)效性[1]。在實(shí)施房地一體測(cè)量時(shí)，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以快速采集影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化三維建模，對(duì)項(xiàng)目的實(shí)際地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析采集，從而提高測(cè)量精度。在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員利用三維數(shù)據(jù)可反映地物的外觀、位置、高度等屬性，并且其真實(shí)性較高，可以體現(xiàn)被測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況。在以往的測(cè)量工作當(dāng)中，部分位置會(huì)被遮擋，而利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以將傾斜攝影地圖和定點(diǎn)測(cè)繪地圖進(jìn)行對(duì)比，對(duì)被遮擋的位置進(jìn)行排除。這項(xiàng)技術(shù)形式還可以迅速定位地表信息，體現(xiàn)快捷性和高效性特點(diǎn)。另外，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的使用成本相對(duì)于人工測(cè)繪較低，不會(huì)受到作業(yè)面積和作業(yè)量的限制，從而體現(xiàn)較強(qiáng)的靈活性。

2、無人機(jī)傾斜攝影在房地一體中的實(shí)際應(yīng)用

2.1測(cè)量思路與流程

在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員首先需要明確房地一體的測(cè)量思路與流程，讓技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中體現(xiàn)實(shí)際價(jià)值?？傮w思路為： 外業(yè)傾斜航飛數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)傾斜影像三維模型重建、數(shù)據(jù)采集編輯成圖。

技術(shù)人員首先需要明確測(cè)區(qū)的地理概況，還要掌握地籍調(diào)查圖紙的具體內(nèi)容，促使測(cè)量工作的開展更加順利。在不同的測(cè)量要求下，技術(shù)人員要滿足相應(yīng)的要求。在確定測(cè)量要求之后，技術(shù)人員就需要在測(cè)區(qū)范圍布設(shè)像控點(diǎn)，利用RTK、全站儀確定像控點(diǎn)的坐標(biāo)，為測(cè)量工作的準(zhǔn)確開展提供基礎(chǔ)。之后，就需要制定外業(yè)飛行方案，通過無人機(jī)傾斜攝影獲得可靠的影像數(shù)據(jù)。在獲得影像數(shù)據(jù)之后，將外業(yè)航飛采集的影像數(shù)據(jù)、pos數(shù)據(jù)、地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件中進(jìn)行三維建模。最后，利用三維測(cè)圖軟件進(jìn)行立體測(cè)圖，并在cass中進(jìn)行編輯。

2.2布設(shè)像控點(diǎn)

控制點(diǎn)的布置對(duì)于測(cè)量工作的開展來說尤為重要，在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員需要合理布設(shè)像控點(diǎn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，防止在實(shí)際工作當(dāng)中產(chǎn)生問題[2]。一般來說，像控點(diǎn)的布設(shè)需要根據(jù)房地一體的測(cè)區(qū)范圍予以確定，才能夠進(jìn)一步提升拍攝的精準(zhǔn)性。技術(shù)人員在完成像控點(diǎn)布設(shè)工作之后，就需要以像控點(diǎn)作為基礎(chǔ)，為無人機(jī)拍攝的提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，還可以的為三維模型的建立提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。房地一體測(cè)量會(huì)受到較多因素的影響，在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，測(cè)量結(jié)果的體現(xiàn)會(huì)受到無人機(jī)航線布設(shè)因素的影響，所以技術(shù)人員要做好航線定位工作，確保拍攝成果的質(zhì)量。在布設(shè)像控點(diǎn)時(shí)，還需要考慮無人機(jī)拍攝的視角及時(shí)間周期等因素，確定像控點(diǎn)的間距及位置，促使測(cè)量工作的開展更加準(zhǔn)確。

2.3實(shí)景三維建模

三維建模是房地一體測(cè)量的要點(diǎn)，在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，需要基于影像構(gòu)建三維模型。將外業(yè)航飛采集的影像數(shù)據(jù)、pos數(shù)據(jù)、地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入預(yù)處理軟件中檢查測(cè)區(qū)范圍內(nèi)影像重疊度及照片質(zhì)量、飛行質(zhì)量檢查等工作，對(duì)于重疊度不合格及照片質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的架次及時(shí)重飛，確保數(shù)據(jù)無誤。將預(yù)處理好的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Smart3D軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過空三加密解算、區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差、真正射糾正、三維建模等，形成最終OSGB 格式的三維模型產(chǎn)品。

技術(shù)人員進(jìn)行空三解算，得到空三結(jié)果，但是在部分時(shí)候其得到的數(shù)據(jù)不符合要求，導(dǎo)致空三結(jié)果存在問題。在解決這個(gè)問題時(shí)，就需要添加連接點(diǎn)，還可以刪除不符合要求的數(shù)據(jù)，重新開展空三解算得到最終的空三結(jié)果[3]。在實(shí)景三維建模的過程中，技術(shù)人員需要在傾斜空中三角測(cè)量之后再建模，在無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)支撐下，整個(gè)建模過程可以體現(xiàn)較強(qiáng)的自動(dòng)化特點(diǎn)，促使房地一體測(cè)量效率得到提升。

2.4采集地籍?dāng)?shù)據(jù)信息

在采集地籍?dāng)?shù)據(jù)信息之前，技術(shù)人員需要在三維測(cè)圖系統(tǒng)當(dāng)中導(dǎo)入Smart3D生成的 OSGB 格式的三維模型。接著在三維測(cè)圖軟件中進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)采集編輯，主要采集居民地、道路、水系等要素及屬性，采集完成后對(duì)內(nèi)業(yè)無法測(cè)準(zhǔn)及遮擋的要素進(jìn)行外業(yè)修補(bǔ)測(cè)，生成房地一體項(xiàng)目權(quán)調(diào)所需的數(shù)字線化圖。

在采集數(shù)據(jù)時(shí)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，將其分為建筑的外在數(shù)據(jù)、層數(shù)及建筑結(jié)構(gòu)等。在獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)比較模糊，技術(shù)人員就可以通過正射影像及三維模型等進(jìn)行二次修正數(shù)據(jù)。為方便外業(yè)權(quán)籍調(diào)查工作，可使用本項(xiàng)目航測(cè)的影像或者使用已有的分辨率為 0.5 米正射影像圖進(jìn)行放大，制作外業(yè)調(diào)查工作底圖，比例尺一般以 1：500 或 1：1000 為宜。

2.5分析數(shù)據(jù)精度

數(shù)據(jù)精度的體現(xiàn)會(huì)在較大程度上影像房地一體測(cè)量效用，在利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，工作人員需要把控?cái)?shù)據(jù)精度，對(duì)其與實(shí)際的地籍?dāng)?shù)據(jù)之間的偏差進(jìn)行分析，從而確保其能夠滿足外業(yè)調(diào)查相關(guān)的要求。在分析數(shù)據(jù)精度時(shí)，相鄰的地物點(diǎn)之間的距離誤差需要控制在5cm以下，最大限差需要控制在10cm以下，才能夠滿足測(cè)量要求。在房地一體測(cè)量當(dāng)中，技術(shù)人員可以針對(duì)被測(cè)區(qū)域的房角點(diǎn)和墻角點(diǎn)的位置進(jìn)行取樣，利用外業(yè)檢查點(diǎn)實(shí)際檢驗(yàn)，驗(yàn)證了房屋界址點(diǎn)和面積的精度。

結(jié)語：

本文針對(duì)農(nóng)村房地一體項(xiàng)目，引入無人傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，以三維模型的構(gòu)建及數(shù)據(jù)的分析為主，詳細(xì)論述了無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的技術(shù)流程。與傳統(tǒng)測(cè)量方式相比，由于無人機(jī)傾斜攝影具有靈活、便攜、方便的特點(diǎn)，可以快速地獲取測(cè)區(qū)實(shí)景三維模型?；谌S實(shí)景模型進(jìn)行矢量化采集和編輯，改變了外業(yè)實(shí)測(cè)調(diào)繪的方式，對(duì)大區(qū)域農(nóng)村房地一體項(xiàng)目，可以極大地提高效率。

參考文獻(xiàn)：

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