不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)分析

◎江傳奇

引言

在傳統(tǒng)的房地產(chǎn)測(cè)繪中，界址點(diǎn)的測(cè)量方法包括解析法和圖解法。解析法測(cè)量精度高，但測(cè)量速度慢，需要連續(xù)移動(dòng)測(cè)站。圖解法成圖速度較快，但精度較低。除實(shí)際測(cè)量方法外，還有用于測(cè)繪地籍圖的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法。然而，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法需要高素質(zhì)的專業(yè)人員。必須能適應(yīng)立體觀察環(huán)境，保證標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量能準(zhǔn)確切割模型，其測(cè)量精度介于測(cè)量法和圖解法之間。近年來，隨著傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和三維測(cè)圖系統(tǒng)的興起，利用傾斜攝影技術(shù)開展不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測(cè)繪已能形成生產(chǎn)力，且較傳統(tǒng)測(cè)繪，其人員入門快，成圖過程短，產(chǎn)品種類多，精度滿足要求，為不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪提供了一種全新的技術(shù)手段。

一、傾斜攝影測(cè)量技術(shù)概述

無人傾斜攝影技術(shù)是一種新型的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)，在快速出結(jié)果、模型建立、數(shù)據(jù)采集等方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。在當(dāng)前的房地產(chǎn)測(cè)繪過程中，有必要加強(qiáng)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的廣泛應(yīng)用。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今測(cè)繪領(lǐng)域的一項(xiàng)比較現(xiàn)代的新技術(shù)。它利用多個(gè)傳感器完成對(duì)同一物體的快速數(shù)據(jù)采集，全面反映物體的位置和外觀。通過使用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航拍的不足，打破了傳統(tǒng)調(diào)查模式的局限，提高了信息獲取效率，有效保證了數(shù)據(jù)調(diào)查的科學(xué)性和真實(shí)性。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以從不同角度拍攝物體，還可以處理和記錄飛機(jī)航向高度和速度等綜合參數(shù)。它主要包括三個(gè)主要組成部分，主要是傾斜相機(jī)、定位系統(tǒng)和飛行器。其中，飛行器主要作用就是搭載設(shè)備，并且按照預(yù)定方向進(jìn)行飛行，通過飛行器可以實(shí)現(xiàn)航拍。其次pos 系統(tǒng)針對(duì)于對(duì)象信息進(jìn)行捕捉，并且可以記錄飛行器飛行姿態(tài)以及空間坐標(biāo)。最后，傾斜相機(jī)作用就是能夠準(zhǔn)確以及有效采集地面影像信息，切實(shí)保障信息可靠性、真實(shí)性。

二、斜向攝影測(cè)量技術(shù)在房地產(chǎn)測(cè)繪中的應(yīng)用需求

1.采集數(shù)據(jù)十分便捷。

傾斜測(cè)繪的相關(guān)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比傳統(tǒng)形式更加明顯，其采集數(shù)據(jù)更加方便、具體，并且可以根據(jù)實(shí)際情況反映出地理位置和外部形狀。其依照事物原有的模樣進(jìn)行高比例還原，因此測(cè)量出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度比較精細(xì)。進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)，測(cè)量出的3D 模型可以還原出實(shí)際情況中的地質(zhì)變化。并且可以迅速完成相關(guān)數(shù)據(jù)任務(wù)的采集，有效控制數(shù)據(jù)中存在的誤差提升測(cè)繪效率。

2.為提高房地產(chǎn)測(cè)繪效率賦能。

攝影測(cè)量技術(shù)在房地產(chǎn)測(cè)繪中的應(yīng)用，優(yōu)化了以往繁瑣的測(cè)繪流程，大大提高了房地產(chǎn)測(cè)繪的效率，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)利用航拍提取圖像紋理，在科學(xué)規(guī)劃及相關(guān)人員提出的空間管理的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)軟件，建立三維實(shí)景模型，更直觀地呈現(xiàn)圖像，很大程度上滿足了房地產(chǎn)測(cè)繪的需求，在房地產(chǎn)測(cè)繪中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.無需選擇投影點(diǎn)。

過去在房地產(chǎn)測(cè)繪領(lǐng)域中，測(cè)繪人員需要選擇最佳的航拍位置和角度。如果航拍的角度選擇和定位誤差很大，就會(huì)對(duì)地形圖數(shù)據(jù)的結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差后果，并且會(huì)影響地形圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。測(cè)繪技術(shù)和傾斜攝影僅使用飛機(jī)和POS 系統(tǒng)來確定目標(biāo)的位置，將目標(biāo)各個(gè)方面的數(shù)據(jù)與傾斜相機(jī)的角度相結(jié)合，并使用傳感器和專業(yè)軟件創(chuàng)建三維模型。三維成像系統(tǒng)為測(cè)繪人員提供直觀、真實(shí)的數(shù)據(jù)，測(cè)繪結(jié)果表明測(cè)繪工作更加高效。

三、傾斜攝影測(cè)量在房地產(chǎn)地形與制圖中的技術(shù)特點(diǎn)

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的基本情況。從本質(zhì)上講，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)依靠多個(gè)載荷傳感器同時(shí)從垂直和四個(gè)傾斜角度捕捉目標(biāo)圖像，以達(dá)到從不同角度拍攝照片的目的。此外，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)還可以記錄飛機(jī)的高度和飛行航向。飛機(jī)的主要任務(wù)是攜帶相應(yīng)的設(shè)備，按照預(yù)定航線完成飛行任務(wù)；POS 系統(tǒng)的任務(wù)是記錄攝影中心的空間坐標(biāo)和飛行器的飛行姿態(tài)，捕捉大量的方位信息；傾角相機(jī)的主要任務(wù)是準(zhǔn)確采集地面圖像信息，需要調(diào)整高度以保證飛行任務(wù)獲取的地面信息的準(zhǔn)確性，多角度反映特征情況。利用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)捕捉地物信息，獲得的數(shù)據(jù)更加真實(shí)，能夠客觀地反映地物的位置、形狀和高度。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)相比傳統(tǒng)的人工建模技術(shù)具有更強(qiáng)的沉浸感，在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)仿真能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的精度不斷提高，可以高效、高質(zhì)量地生成各種空間信息和影像信息。這種測(cè)量技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)房地產(chǎn)測(cè)量效率不高的缺點(diǎn)，極大地促進(jìn)了房地產(chǎn)地形測(cè)繪的發(fā)展。

四、傾斜攝影測(cè)量中三維建模技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1.基本建模要點(diǎn)。

在傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用中，主要利用低空測(cè)量的航拍特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)時(shí)成像對(duì)地形進(jìn)行航拍，可從多個(gè)實(shí)用角度獲得準(zhǔn)確的航拍數(shù)據(jù)，在多角度數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、信息加密、場(chǎng)景設(shè)置等方面進(jìn)行三維數(shù)據(jù)空間的配置需求。

2.圖像預(yù)處理。

在圖像預(yù)處理過程中，需要以飛行器作為基本的測(cè)量載體，采用“一體化（數(shù)據(jù)采集、校準(zhǔn)、一體化）”的測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)繪設(shè)置，促使激光發(fā)射及配置的高頻度激光形式，能夠及時(shí)呈現(xiàn)至地面云端當(dāng)中。首先需要對(duì)終端測(cè)量設(shè)備的使用規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理，建立高精度的云數(shù)據(jù)模型，在激光掃描過程中得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)邏輯，使區(qū)域的表面形狀在預(yù)處理模型中得到充分的呈現(xiàn)。其次，由于不同地理信息的數(shù)據(jù)屬性存在一定差異，需要根據(jù)傾斜影像的成像規(guī)律對(duì)云數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和總結(jié)，有利于在合理的應(yīng)用機(jī)制中獲得必要的建模屬性和配置，對(duì)提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性起到積極作用。

3.“自動(dòng)空三”模式。

在三種空中自動(dòng)模式工作過程中，需要對(duì)不同的地面模型及其控制點(diǎn)、高程控制圖技術(shù)以及相應(yīng)的解密和加密模式進(jìn)行集成配置，并根據(jù)自動(dòng)化功能的要求對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化。首先，這項(xiàng)技術(shù)可以分析樓盤的外觀特征，同時(shí)結(jié)合專業(yè)地圖軟件的信息處理方式，有效加載、整合出房屋的基本信息，在三維空間中構(gòu)建出一套無障礙的模型屬性。在實(shí)踐過程中，工作人員要根據(jù)該區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，綜合該區(qū)域房屋坡度的長(zhǎng)、寬、表面積、空間矢量和屬性信息，得到必要的測(cè)量參數(shù)。在設(shè)置房屋屬性功能的過程中，還需要結(jié)合三維空間模型來獲取正房和側(cè)房的紋理。其次，在云端數(shù)據(jù)匹配過程中，需要根據(jù)立面控制圖效果進(jìn)行匹配設(shè)置，使3D 建模造型與模型設(shè)置有效兼容。例如，需要根據(jù)立面的要求建立高精度的模型，使項(xiàng)目與綜合配置理念對(duì)接，確保主要造型形式在配置過程中能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一、合理。讓房產(chǎn)信息和地理信息有效兼容搭建了一個(gè)非常逼真的房子造型。同時(shí)，該技術(shù)還可以根據(jù)界面設(shè)置比較地理信息，突出傾斜攝影的優(yōu)勢(shì)。此外，在線調(diào)查中還需要注意數(shù)據(jù)設(shè)置和加密。因此，需要在三維空間模型中設(shè)置合適的三維空間形狀，并利用物化配置技術(shù)對(duì)平面圖標(biāo)的比例進(jìn)行微調(diào)，如比例尺為1：500 或 1：1000，滿足基本的要求。

五、不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.收集數(shù)據(jù)非常方便。

應(yīng)用斜向測(cè)繪的相對(duì)優(yōu)勢(shì)比傳統(tǒng)方式更加明顯。數(shù)據(jù)采集更加方便具體，可以根據(jù)實(shí)際情況反映地理位置和外形。根據(jù)事物的本來面貌進(jìn)行大規(guī)模的還原，所以測(cè)量數(shù)據(jù)的精度比較好。通過做相關(guān)工作，測(cè)得的3D 模型可以還原真實(shí)的地質(zhì)變化。并且可以快速完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集任務(wù)，有效處理數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，提高測(cè)繪效率。

2.不必選擇攝影地址。

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，您只需要航拍即可展現(xiàn)具體情況。大比例尺貼圖可以快速渲染其上的紋理，充分保證完成測(cè)繪工作的效率。并且相關(guān)技術(shù)應(yīng)用更符合相關(guān)內(nèi)容管理，在一定程度上滿足了房地產(chǎn)測(cè)繪的技術(shù)需求。

3.操作技術(shù)更簡(jiǎn)單。

使用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的成本更低，相關(guān)技術(shù)的操作更簡(jiǎn)單，使用無人機(jī)可以完全替代專業(yè)飛行平臺(tái)。無人機(jī)可以在人員的控制下改變其軌跡，并通過后處理獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。減少人工和時(shí)間支出，不僅可以降低建模成本，還可以全面提高工作效率。

六、不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)分析

1.確定技術(shù)路線。

在利用斜攝影測(cè)量技術(shù)測(cè)繪房產(chǎn)的過程中，需要在航拍前完成與攝影區(qū)域的區(qū)域規(guī)劃和路線規(guī)劃相關(guān)的準(zhǔn)備任務(wù)。同時(shí)，應(yīng)按照計(jì)劃規(guī)定的形式為每個(gè)攝影分區(qū)設(shè)置測(cè)量點(diǎn)。上述工作完成后，可以對(duì)當(dāng)前區(qū)域進(jìn)行航拍，進(jìn)而形成覆蓋完整的多視角和相關(guān)數(shù)據(jù)的影像。數(shù)據(jù)形成后，利用三維建模軟件實(shí)現(xiàn)工程構(gòu)建、航空三角測(cè)量加密、圖像密集匹配、三維模型構(gòu)建、紋理映射、模型導(dǎo)出等相關(guān)步驟。根據(jù)3D 模式生產(chǎn)工作，將形成的模型導(dǎo)出到3D 制圖系統(tǒng)。然后可以收集矢量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性開發(fā)和糾正。

2.圖像控制點(diǎn)的布局。

在以往的航空攝影測(cè)量技術(shù)中，影像控制點(diǎn)的分布和測(cè)量基本上以事后影像控制的形式存在。即航空測(cè)繪后，進(jìn)行影像控制點(diǎn)的布設(shè)和測(cè)量。如果測(cè)量區(qū)域環(huán)境特別復(fù)雜，事后圖像控制點(diǎn)的可用特征會(huì)特別少，需要在地面布置相關(guān)標(biāo)志。利用斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行房產(chǎn)測(cè)繪時(shí)，完全違背了傳統(tǒng)的形式。通常使用預(yù)先的圖像控制布局。

目前我國(guó)大部分地區(qū)測(cè)繪房產(chǎn)時(shí)，測(cè)繪比例一般為1：500。按照測(cè)繪比例尺進(jìn)行航空測(cè)繪時(shí)，基準(zhǔn)面的平均地面分辨率保持在2 厘米左右。在這種情況下，地面分辨率非常高?；旧希械牡孛嫖矬w都可以在當(dāng)前的攝影圖像中清晰地反映出來，除了有障礙物遮擋看不清楚的情況。所以在傾斜攝影測(cè)繪房產(chǎn)的過程中，路線的方向和側(cè)面都要有100-150 的距離。在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)平均設(shè)置所有控制點(diǎn)，且所有控制點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)范。它們都是以紅白色等腰三角形的形式畫在地上，底邊50厘米。所有航拍工作完成后，這種形式的圖像控制點(diǎn)可以清晰地顯示在圖像中。

目前，全球定位系統(tǒng)中圖像控制點(diǎn)的測(cè)量基本上是以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的形式進(jìn)行的。測(cè)量圖像控制點(diǎn)中的平面坐標(biāo)和地面高度。若GPS 系統(tǒng)生物法施行全面覆蓋就可以利用單基站實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量模式進(jìn)行補(bǔ)充工作。

3.航空測(cè)繪攝影。

在進(jìn)行航拍時(shí)，可以通過無人機(jī)平臺(tái)選擇六旋翼電動(dòng)無人機(jī)，并攜帶傾斜鏡頭進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝。其中，俯視鏡頭的主距離可以選擇為28 mm，測(cè)試鏡頭的主距離可以選擇為40 mm，像素大小一般選擇為3.98 微米。這類無人機(jī)在操作方式上特別靈活，對(duì)起降場(chǎng)地人員的操作要求相對(duì)簡(jiǎn)單，但操作過程緩慢，效率較低。

根據(jù)房產(chǎn)測(cè)繪比例尺標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)繪航拍時(shí)如果表面分辨率設(shè)為2 cm，對(duì)應(yīng)的航拍高度應(yīng)設(shè)為140 米。根據(jù)設(shè)定區(qū)域的實(shí)際形狀特征，劃分工作區(qū)域。一般來說，設(shè)置航向與橫向的重合度在80%左右。在設(shè)置飛行路線時(shí)，還應(yīng)注意安全飛行高度的設(shè)置。外出工作時(shí)，根據(jù)無人機(jī)的續(xù)航能力設(shè)定工作任務(wù)，時(shí)刻保證設(shè)備的飛行安全。

4.生產(chǎn)三維模型。

航拍完成后，利用獲得的航拍數(shù)據(jù)，以3D 建模軟件的形式建立相關(guān)的3D 模型。具體操作流程包括工程建立、空中三角測(cè)量和幾何模型重建。三維建模軟件自動(dòng)化程度高，用于空中三角測(cè)量和模型制作時(shí)人工干預(yù)少。在前期搭建好相關(guān)工作后，系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)顯示并生成完善的圖形。想要生成高質(zhì)量的模型，需要在完成航拍工作的時(shí)候，建立準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，后期模型修復(fù)和補(bǔ)充測(cè)量數(shù)據(jù)的工作量會(huì)增加。矢量數(shù)據(jù)采集一般是根據(jù)3D 制圖系統(tǒng)進(jìn)行的，主要是根據(jù)3D 模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，因此模型的最終制作質(zhì)量與合適的精度密切相關(guān)。

根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，三維模型的建立一般與前期工作密切相關(guān)。比如以前航拍中的地面分辨率、航向重疊度、橫向重疊度以及像控測(cè)設(shè)的質(zhì)量，如果相關(guān)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，生成的圖案會(huì)有不同程度的問題。如果數(shù)據(jù)合理，測(cè)量精度也能滿足基本要求。這時(shí)候生產(chǎn)出來的模型質(zhì)量會(huì)有很大的提升，對(duì)于相關(guān)的模具修復(fù)和補(bǔ)充測(cè)量工作會(huì)在一定程度上降低工作強(qiáng)度。

使用3D 建模軟件時(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)要求較高，需要配置集群系統(tǒng)，否則建模時(shí)間會(huì)持續(xù)延長(zhǎng)。根據(jù)目前的技術(shù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)要求，三維模型制作完成后，會(huì)有OSGB 格式和XML 格式的文件，要完整保存。

5.采集相關(guān)向量。

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的制圖系統(tǒng)分別是EPS 和dp-modeler。實(shí)現(xiàn)三維成圖主要有四個(gè)步驟，包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、方案配置、矢量數(shù)據(jù)采集和成像導(dǎo)出。需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)主要包括航拍照片、文件以及3D 建模軟件生成的數(shù)據(jù)。配置好所有的作業(yè)后，就可以形成圖像內(nèi)容的緩沖區(qū)，3D 模式的導(dǎo)入就可以完全完成了。

6.測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

矢量數(shù)據(jù)輸出后，應(yīng)按房地產(chǎn)測(cè)繪相關(guān)技術(shù)規(guī)定對(duì)工作成果進(jìn)行復(fù)核。測(cè)試結(jié)果是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)統(tǒng)一規(guī)定，誤差不應(yīng)超過規(guī)定范圍。超出規(guī)定范圍的，要及時(shí)復(fù)測(cè)。

7.攝影測(cè)量模式下的數(shù)據(jù)集成。

傾斜攝影測(cè)量系統(tǒng)需要使用高精度數(shù)據(jù)鏡像軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)需要結(jié)合不同方向的鏡像測(cè)量模式，得到不同維度的測(cè)量和數(shù)據(jù)屬性。同時(shí)還需要使用3D-Smart 數(shù)據(jù)成像軟件對(duì)不同維度的映射圖像進(jìn)行平滑處理，保證得到的3D 數(shù)據(jù)模型更加逼真。同時(shí)，在測(cè)量的過程中，需要建立一個(gè)基本的點(diǎn)坐標(biāo)空間，這樣就可以在云網(wǎng)的數(shù)據(jù)匯總中詳細(xì)評(píng)估點(diǎn)坐標(biāo)，有利于獲取功能更好的數(shù)據(jù)采集信息和完整的房產(chǎn)數(shù)據(jù)，也有利于在一定的應(yīng)用基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。此外，還需要根據(jù)房子的坐標(biāo)長(zhǎng)、寬、占地面積（截面積）來衡量。在三維數(shù)據(jù)鏡像檢測(cè)中，使用不同數(shù)量的邊界點(diǎn)可以準(zhǔn)確的檢查邏輯。因此，為了提高數(shù)據(jù)整合的綜合效率，需要在實(shí)踐中對(duì)房產(chǎn)的多維空間結(jié)構(gòu)和實(shí)地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，有利于在掃描過程中獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)校驗(yàn)類別，使房產(chǎn)的邊界點(diǎn)信息能夠以基本向量的形式被圖層和數(shù)據(jù)疊加。最后，通過矢量圖在不同應(yīng)用形式下的重合和疊加，可以識(shí)別和糾正圖中邊界點(diǎn)的錯(cuò)位信息（可以采用1：500 的制圖比例），有利于提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？傊?，利用比例尺進(jìn)行數(shù)據(jù)分配和數(shù)據(jù)整合，基于CORS 場(chǎng)地信息的應(yīng)用，可以獲得滿足控制要求的地表高差。最后，需要將各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息匯總成房地產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

結(jié)語

總之，傾斜攝影技術(shù)在房地產(chǎn)測(cè)繪過程中應(yīng)用廣泛。近年來發(fā)展迅速，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，獲得的數(shù)據(jù)面積大，同時(shí)可以自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)，獲得完整的信息。同時(shí)，房地產(chǎn)測(cè)繪工作的基本成本也有所降低。未來會(huì)有更好的應(yīng)用前景，所以在做相關(guān)工作時(shí)，要掌握作業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，利用優(yōu)勢(shì)，保證測(cè)繪工作的順利完成。