不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用探討

張?zhí)m明

山東中實(shí)勘察測(cè)繪有限公司 山東濟(jì)南 250000

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展迅速，已成為獲取高精度地形圖成果的一種重要方式。根據(jù)黨中央文件要求，2020年底要基本完成宅基地和集體建設(shè)用地確權(quán)登記工作這項(xiàng)重要任務(wù)。為按時(shí)保質(zhì)保量完成任務(wù)，筆者介紹了一套利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的生產(chǎn)實(shí)施方案。事實(shí)證明，該方案不僅能夠快速精準(zhǔn)高效的完成農(nóng)村宅基地和房屋測(cè)量，還能實(shí)施農(nóng)村宅基地的快速調(diào)查。

1 攝影測(cè)量技術(shù)

通過(guò)攝影、量測(cè)影像實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的測(cè)量即為攝影測(cè)量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，目前的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段獲取及處理均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。按攝影機(jī)的位置，攝影測(cè)量可分為航天攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、近景攝影測(cè)量。目前，航空攝影（航攝）發(fā)展迅速，應(yīng)用十分廣泛，尤其無(wú)人機(jī)航攝具有機(jī)動(dòng)靈活、成本低等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于國(guó)土、規(guī)劃、建設(shè)、交通、電力等領(lǐng)域。攝像機(jī)又有框幅式、推掃式、激光點(diǎn)云式等。無(wú)論哪種攝影測(cè)量方式，其技術(shù)過(guò)程為攝影準(zhǔn)備、攝影設(shè)計(jì)、外業(yè)攝影開展、內(nèi)業(yè)影像處理成果整理等過(guò)程。根據(jù)測(cè)區(qū)的范圍、地形條件和攝影測(cè)量的要求，選擇航攝季節(jié)和航攝時(shí)間，確定飛行平臺(tái)、航攝儀和航攝比例尺，劃定航攝分區(qū)，計(jì)算航攝參數(shù)，進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。而不同的航攝方式獲取的數(shù)據(jù)和內(nèi)業(yè)處理方式也有很大不同，例如常規(guī)幅式航攝儀獲取的影像需要空三加密立體采集，而傾斜航攝儀獲取的影像則需要建模后再采集。當(dāng)然，通過(guò)攝影測(cè)量可以生產(chǎn)DLG、DOM、DEM、三維城市等，但目前房地一體測(cè)量需要的數(shù)據(jù)主要還是數(shù)字線劃圖[1]。

2 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 無(wú)人機(jī)外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

針對(duì)不同的建筑附屬設(shè)施采用不同型號(hào)類別的無(wú)人機(jī)設(shè)備，本次實(shí)驗(yàn)采用大疆消費(fèi)級(jí)四旋翼無(wú)人機(jī)Phantom4Pro。該無(wú)人機(jī)穩(wěn)定、安全、靈活，且具有視距提示系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)和IMU慣導(dǎo)系統(tǒng)，拍攝的照片中具有POS數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)搭載相機(jī)視場(chǎng)角為84°、有效像素為2000萬(wàn)、等效35mm相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)焦距、f/2.8-f/11帶自動(dòng)對(duì)焦的云臺(tái)相機(jī)。由于建筑附屬設(shè)施周邊環(huán)境復(fù)雜，為了使數(shù)據(jù)充分且保證設(shè)備安全，以垂向飛行航線搭配70%-80%的航向和旁向重疊度的方式來(lái)保證影像數(shù)據(jù)質(zhì)量，抵近附屬設(shè)施3m左右的距離進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。影像數(shù)據(jù)采集前，在龍骨框架上設(shè)置若干個(gè)檢查點(diǎn)，以便評(píng)價(jià)三維模型精度。

2.2 空三加密

智能空三加密，等同于在Smart3DCapture建模系統(tǒng)內(nèi)加載測(cè)區(qū)影像，手工設(shè)定勻稱分布的少許控制位點(diǎn)，軟件應(yīng)用光束法對(duì)區(qū)域網(wǎng)整體平差，將單張像片構(gòu)成的一束光線設(shè)定為1個(gè)平差單元，把中心投影的共線方程設(shè)為平差單元的基礎(chǔ)方程，在空間內(nèi)對(duì)光線束進(jìn)行旋轉(zhuǎn)與平移處理，使模型間的公共光線交匯效果實(shí)現(xiàn)最佳，把整個(gè)區(qū)域最佳地整合至控制點(diǎn)坐標(biāo)系內(nèi)，借此方式實(shí)現(xiàn)恢復(fù)地物間的空間方位關(guān)系目的。

2.3 檢查和預(yù)處理數(shù)據(jù)

（1）航空影像數(shù)據(jù)：①影像數(shù)據(jù)地面分辨率是否符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求；②通過(guò)目視觀測(cè)，應(yīng)保證影像質(zhì)量符合如下要求：影像清晰度高、反差適中、色澤飽和、色彩鮮明透亮、色調(diào)統(tǒng)一、層次豐富，可以辨識(shí)出和地表分辨率相適應(yīng)的微小地物影像，在外業(yè)全要素準(zhǔn)確調(diào)繪與室內(nèi)判讀領(lǐng)域中有較高適用性；③檢測(cè)影像重疊度，明確其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；④對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)，為后續(xù)階段管理與檢查數(shù)據(jù)創(chuàng)造便利條件。

（2）POS數(shù)據(jù)：①錄入的POS數(shù)據(jù)是否與影像建設(shè)一一對(duì)應(yīng)；②依照軟件設(shè)定的格式要求整理POS數(shù)據(jù)。

（3）野外控制位點(diǎn)成果數(shù)據(jù)：①利用GoogleEarth檢查野外控制位點(diǎn)成果；②于作業(yè)范疇中勻稱篩選出局部控制位點(diǎn)供建模時(shí)使用，其余控制位點(diǎn)為后續(xù)檢測(cè)準(zhǔn)確度過(guò)程而服務(wù)；③針對(duì)模型建設(shè)過(guò)程中使用的控制位點(diǎn)，事前篩選好控制點(diǎn)片[2]。

3 傾斜攝影的發(fā)展和應(yīng)用展望

在未來(lái)的發(fā)展中，除了需要在加強(qiáng)軟硬件方面來(lái)改進(jìn)傾斜影像處理能力和提高信息提取能力;在行業(yè)規(guī)范方面，更需要解決無(wú)人機(jī)使用服務(wù)和管理監(jiān)督不規(guī)范問(wèn)題。而隨著傾斜攝影技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，原有的很多應(yīng)用都將遷移到傾斜攝影技術(shù)上，并且還將繼續(xù)開拓出更多新的應(yīng)用模式。譬如利用效果好的傾斜攝影真實(shí)模型結(jié)合三維眼罩等虛擬現(xiàn)實(shí)裝備可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)沉浸式三維體驗(yàn);隨著傾斜攝影技術(shù)精度的提高和傾斜模型數(shù)據(jù)的豐富，基于完全符合現(xiàn)實(shí)狀況的傾斜模型數(shù)據(jù)將可能實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車自動(dòng)駕駛和無(wú)人機(jī)快遞，再一次對(duì)行業(yè)進(jìn)行顛覆;傾斜攝影技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)方面將隨著傾斜模型的保密性問(wèn)題解決，以及5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)地圖很快升級(jí)為三維地圖，地圖上所見(jiàn)即所得的真三維場(chǎng)景將被廣泛普及。

4 結(jié)語(yǔ)

利用傾斜攝影測(cè)量建設(shè)三模模型，將其用于城市規(guī)劃管理實(shí)踐中，能較清晰地呈現(xiàn)出城市的三維立體化實(shí)景。通過(guò)仿真模擬城市區(qū)域中建筑體與街道信息，一方面能在整個(gè)城市部署下精確、快速查找到城市發(fā)展的空間縮寫，另一方面能在模擬的街道中觀看到含有的商務(wù)信息。在擬定城市規(guī)劃方案時(shí)，能利用城市三維模型精確、便捷地完成空間測(cè)量，也能結(jié)合用戶需求分析目標(biāo)對(duì)象的光照、通視性及控高等，為現(xiàn)代城市規(guī)劃管理決策提供可靠依據(jù)[3]。