無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在房地一體測(cè)量中的應(yīng)用

周城宇 郭旭

摘要：農(nóng)村宅基地和房屋所有權(quán)調(diào)查，遵循“權(quán)屬合法、界限清晰、面積準(zhǔn)確”的原則。傳統(tǒng)的房地產(chǎn)調(diào)查通常采用GPS-RTK結(jié)合全站儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高。缺點(diǎn)是工作量大，需要大量的人力物力，而且效率低，周期長(zhǎng)，成本高。隨著傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和無(wú)人機(jī)的快速成熟應(yīng)用，基于無(wú)人機(jī)技術(shù)的傾斜航空攝影測(cè)量可以方便、靈活地獲取和捕捉多角度高分辨率圖像，快速自動(dòng)生成真實(shí)世界的3D模型，以及地理信息?？苫谡鎸?shí)三維模型在室內(nèi)采集元素，替代現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，節(jié)省時(shí)間，具有高效、低成本、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);傾斜攝影測(cè)量技術(shù);宅基地;農(nóng)村房地一體

前言

農(nóng)村“房地一體化”土地權(quán)利的確權(quán)、登記和發(fā)放，是黨中央部署的一項(xiàng)重要任務(wù)。由于運(yùn)營(yíng)效率低、成本高、運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，傳統(tǒng)的計(jì)量方法在房宅一體化中的房地產(chǎn)權(quán)屬計(jì)量遠(yuǎn)非無(wú)效。滿(mǎn)足當(dāng)前的需求。為提高效率、降低成本，本文對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在農(nóng)村住房綜合產(chǎn)權(quán)測(cè)算中進(jìn)行研究分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以在軟硬件不斷成熟的情況下替代傳統(tǒng)。測(cè)量操作方法。提高工作效率，達(dá)到法規(guī)要求的精度。

1.傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

1.1.傾斜攝影工作原理

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)主要是利用無(wú)人機(jī)設(shè)備，根據(jù)“S”形軌跡，從周?chē)痛怪狈较颢@取場(chǎng)地和土地的綜合測(cè)量圖像。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，它更全面、更準(zhǔn)確。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，需要先按照預(yù)定的飛行方向從垂直角度拍攝正射影像，然后借助云臺(tái)同步獲取傾斜影像。由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用也有其自身的定位功能，它可以有針對(duì)性地采集場(chǎng)所的信息，最終可以借助三角測(cè)量計(jì)算出建筑物的三維坐標(biāo)點(diǎn)。

1.2無(wú)人機(jī)傾斜攝影優(yōu)點(diǎn)

將俯仰相機(jī)系統(tǒng)安裝在無(wú)人機(jī)上進(jìn)行攝影測(cè)量，獲取地物信息即為無(wú)人機(jī)俯仰攝影。傾斜攝影技術(shù)的三維數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反映地物的外觀(guān)、位置、高度等屬性。借助無(wú)人機(jī)，可快速采集影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化3D建模，具有成本低、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、操作靈活方便等特點(diǎn)。詳情如下：

1）突破了傳統(tǒng)航測(cè)單相機(jī)只能從垂直角度拍攝獲取正射影像的局限，通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)影像傳感器，同時(shí)從垂直、傾斜多個(gè)不同角度采集帶有空間信息的真實(shí)影像，以獲取更加全面的地物紋理細(xì)節(jié)，更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況。

2）通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載傾斜攝影相機(jī)進(jìn)行地形測(cè)繪，配合自動(dòng)化的影像匹配、建模建模系統(tǒng)可以減少人工干預(yù)，提升工作效率。

3）節(jié)約人力、效率高，能極大地縮短測(cè)繪外業(yè)的協(xié)同工作，解決了由于天氣等外因造成的工作延誤，把原本大量的外業(yè)工作轉(zhuǎn)變成內(nèi)業(yè)工作，極大地縮短了測(cè)量人員的勞動(dòng)時(shí)間，降低了外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的房地一體測(cè)量

2.1測(cè)量思路與流程

為確保無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在場(chǎng)地和土地綜合測(cè)量中真正發(fā)揮作用，其測(cè)量思路和程序應(yīng)進(jìn)一步明確。首先，在房屋和土地測(cè)量一體化工作中，首先要知道建筑物的測(cè)量位置和地籍測(cè)量圖，了解測(cè)量的目的，這樣測(cè)量工作才能順利進(jìn)行;借助載波相位差技術(shù)，得到圖像控制點(diǎn)的具體坐標(biāo);此外，結(jié)合測(cè)量信息制定現(xiàn)場(chǎng)飛行計(jì)劃，獲取可靠的攝影數(shù)據(jù)，并基于三維模型實(shí)時(shí)采集測(cè)量信息。最后，使用測(cè)量結(jié)果通過(guò)將具體數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以判斷現(xiàn)場(chǎng)飛行計(jì)劃是否可行，從而保證場(chǎng)地和土地綜合測(cè)量的最佳測(cè)量結(jié)果。

2.2外業(yè)像控點(diǎn)布設(shè)

在以往的無(wú)人機(jī)測(cè)量中，通常根據(jù)測(cè)區(qū)大小，在區(qū)域內(nèi)以均勻分布方式布設(shè)外業(yè)像控點(diǎn)，表現(xiàn)出數(shù)量多、工作量大、難度高的問(wèn)題。針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，為保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，技術(shù)人員需在使用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量前，做好像控點(diǎn)標(biāo)記工作，應(yīng)用油漆及膩?zhàn)臃垡浴笆弊中畏绞絿娡俊Ｍ瑫r(shí)，選擇GPS-PTK測(cè)量技術(shù)，對(duì)像控點(diǎn)的實(shí)地坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，構(gòu)建三維模型與DOM，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比其位置精度，選出最佳布設(shè)方案，即圍繞角部均勻布設(shè)，將測(cè)區(qū)的角部為主要分布區(qū)域，分布方式為均勻分布。

在構(gòu)建三維模型與DOM后，將某地勢(shì)平坦的村莊為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，分別應(yīng)用上述方案布設(shè)像控點(diǎn)，以無(wú)人機(jī)攝影方式，明確各個(gè)像控點(diǎn)的具體位置。本實(shí)驗(yàn)選擇HY-1130型號(hào)的無(wú)人機(jī)，攝影參數(shù)如下：焦距設(shè)定為35mm，航高設(shè)定為80m，攝像機(jī)的傳感器分辨率為寬6000px/高4000px、傳感器尺寸寬23.5mm/高15.6mm，地面分辨率為0.014m。

在明確像控點(diǎn)具體位置后，將三個(gè)布設(shè)方案的三維模型輸入至EPS軟件中，共采集十次無(wú)人機(jī)檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)，避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)受到偶然誤差影響。根據(jù)采集的十次數(shù)據(jù)，計(jì)算檢查點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，其平均值即表示像控點(diǎn)布設(shè)方案的精度。

2.3測(cè)量結(jié)果分析

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，隨著軟硬件的不斷成熟，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以替代傳統(tǒng)的測(cè)量方法，從而提高作業(yè)效率，滿(mǎn)足法規(guī)要求的精度。對(duì)此，本文提出的房地綜合測(cè)算方法可以推廣。

3.結(jié)論

本文針對(duì)農(nóng)村宅基地權(quán)籍調(diào)查測(cè)繪項(xiàng)目，引入無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量三維建模技術(shù)，闡述了傾斜攝影原理和特點(diǎn)，詳細(xì)論述了無(wú)人機(jī)影像攝影測(cè)量的技術(shù)流程，說(shuō)明本文提出的技術(shù)方法具有可行性。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐得出以下結(jié)論：

1）由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影具有靈活、便攜、方便的特點(diǎn)，可以快速地獲取作業(yè)區(qū)實(shí)景三維可視化模型，對(duì)大區(qū)域農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪項(xiàng)目，可以極大地減少人工外業(yè)作業(yè)量，縮短工期。

2）利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量所獲得的傾斜影像，可以制作正射影像圖外業(yè)調(diào)查工作地圖，輔助外業(yè)修補(bǔ)測(cè)和指界簽字調(diào)查工作，基于三維實(shí)景模型進(jìn)行矢量化地籍圖和房產(chǎn)圖的編輯，改變了外業(yè)實(shí)測(cè)繪圖的方式，提高了作業(yè)效率。

3）利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，可以根據(jù)需要制作DOM、DTM、DSM、DEM、DLG、三維模型，豐富了不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪產(chǎn)品。

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