無人機傾斜測量技術在不動產(chǎn)測繪中的應用

樊嘉欣

（寧夏職業(yè)技術學院，寧夏銀川，750001）

0 引言

開展不動產(chǎn)測繪要對所有房產(chǎn)的信息開展細致地了解，詳細掌握不動產(chǎn)的位置、當前狀況、大小、使用情況等。以往針對不動產(chǎn)進行測繪，一般采用的都是人工方式，依靠人員上門調(diào)查完成測繪，但是這種方式效率不高，所得到的信息也僅是依靠二維角度展開分析，而且因為地形比較復雜，特別容易引發(fā)不動產(chǎn)信息丟失。最近幾年，開始使用無人機傾斜攝影技術，用來完成對三維空間信息和數(shù)據(jù)的測量，獲得了一定的效果，而且也使作業(yè)風險性變低，還可以把測繪中得到的數(shù)據(jù)用云點圖像加以展示。國家以及國外都在無人機傾斜攝影技術方面加大研究，開始在不動產(chǎn)的測量上加大對無人機傾斜技術的使用，而且國外在軍事、農(nóng)業(yè)等方面也開始應用無人機傾斜技術，我們國家一般將無人機傾斜技術用來進行工程、竣工及對礦山等的測繪，也取得了一定的成績。在開始研究時，使用無人機傾斜攝影技術能夠和MAX技術構建在一起，可以搭建三維城市模型，也加大了獲取三維空間數(shù)據(jù)的速度。

1 無人機傾斜攝影測量技術概述

無人機傾斜攝影技術，就是在無人機上面安裝傾斜攝影裝置，還要在無人機的外表面安裝各種數(shù)據(jù)傳感器以及不同傾斜角度的攝影裝置，這樣不同角度的攝像裝置就可以由于角度的變化而把不同的數(shù)據(jù)重新組合在一起，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速、精準地獲取。無人機設備能夠利用POS系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行關聯(lián)和整合，這樣就能在三維空間中做到對無人機狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，還可以對攝影等裝置進行及時調(diào)節(jié)，這樣能確保數(shù)據(jù)不會失真，從而確保進行不動產(chǎn)測繪工作所得到的數(shù)據(jù)都是非常精準的。無人機傾斜攝影技術還能用來對不同的影像以及在平差攝影在垂直及傾斜等方向上實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集，這樣就能避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)形變。利用POS系統(tǒng)，能夠為無人機搭建數(shù)據(jù)提供基礎平臺，而且也能夠多方向地完成對數(shù)據(jù)的采集，可以在自由網(wǎng)中自主發(fā)揮，針對控制點可以構建相應的數(shù)學方程式，這樣就能保證不動產(chǎn)測繪所得出的數(shù)據(jù)具有很高的精準度。在密度較高的位置開展測繪工作，無人機可以利用分割影像的技術，把傾斜圖案所得到的圖形開展分割和紋理聚類等活動，這樣就可以算出不動產(chǎn)數(shù)據(jù)的匹配性，還可以使不動產(chǎn)數(shù)據(jù)在采集當中表現(xiàn)出輻射性，確保無人機傾斜技術能夠在一種平衡的光感條件下使用。

無人機傾斜攝影的優(yōu)點體現(xiàn)在可以為不動產(chǎn)測繪的開展提供較為精準的數(shù)據(jù)支撐，確保所得到的數(shù)據(jù)是真實有效的，而且還可以加快不動產(chǎn)測試得到數(shù)據(jù)的速度。一般不動產(chǎn)測繪獲得的都是體現(xiàn)不動產(chǎn)二維屬性的，通過測繪不能精準獲得不動產(chǎn)方面的精準數(shù)據(jù)。但是使用無人機傾斜技術，在遠距離對不動產(chǎn)的狀況開展實時采集時，也可以做到對數(shù)據(jù)的實時回傳，還可以構建起三維模型。無人機傾斜攝影技術能夠?qū)?shù)據(jù)實行仿真建模，避免測量得到的數(shù)據(jù)存在很大的誤差。對不動產(chǎn)進行測繪時使用無人機技術，在無人機中安裝采集數(shù)據(jù)的裝置，能省下很多人力，也可以降低在測繪方面的資金支出。在三維空間中使用無人機傾斜技術，能夠用技術替代人工，計算更精準，時間更短。一般情況下使用傾斜攝影技術，其包括的五種傾斜角度能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能分析，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的迅速傳遞。傾斜攝影涉及的關鍵技術內(nèi)容，前提同樣是要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳遞，提前計劃好航道，從不同的攝影角度對要測量的對象展開分析，確定好航高、攝影參數(shù)、航線規(guī)劃等不同維度的準備工作。攝影應當將空間和對象進行匹配，確保分辨率、攝影角度誤差被控制在合理范圍內(nèi)，對圖像進行羽化，在圖像上創(chuàng)建坐標，從而得到附近圖像的信息，展開多元化和精準性的數(shù)據(jù)匹配工作。

2 無人機傾斜攝影測量技術在不動產(chǎn)測繪中的具體運用

2.1 做好像控點的布設工作

在對影像控制點進行計劃和安排時，要提前制定和了解無人機的航線，還要結合要測量的具體情況展開科學的計劃。在圖像控制點方面應當盡可能做到平坦，不同的圖像都應當均勻排列。在測量順序上，應當是先測量不同區(qū)域的邊界點，之后在中間位置選定控制點。在進行布控時，還要保證每一個布置點都能對測繪大小產(chǎn)生影響。其次，圖像控制點應當設置在圖像的外面。確?？刂泣c布置得科學，才可以提升傾斜攝影技術的準確性，也就才能得到精準和高效的圖像信息，確保測繪的精準性。

2.2 獲取測繪所需的影像信息

想要提升使用無人機測量數(shù)據(jù)的精準性，在用無人機開展不動產(chǎn)測繪工作時，測量人員應當提前確定好調(diào)查任務，詳細掌握不同地區(qū)的氣候狀況，多維度地展開數(shù)據(jù)分析，從而制定出最為科學的無人機航道，再依托無人機的飛行實驗精準定位平臺的位置。無人機在具體飛行時，有可能會出現(xiàn)偏離航道的情況，所以，無人機在飛行時，應當完成對數(shù)據(jù)的測量，同時還應當對被測量對象拍照留存影像，用圖像將現(xiàn)場的實際情況進行記錄。也是為了后續(xù)能夠借助于圖片驗證測量結果的精準性，建立三維影像，同時也可以方便開展后期的數(shù)據(jù)分析。還可以用其他輔助儀器幫助完成拍攝，還能針對空中三角測量技術不斷進行改進，幫助該技術實現(xiàn)推廣和使用。使用無人機進行拍攝時，能夠?qū)o人機的飛行動作、轉(zhuǎn)彎等進行把控，或者也可以對拍攝的設置情況做出改變，比如曝光、延時拍攝等都是可以更改的設置。這樣才能保證獲得的圖像真實性更好，可以比較直觀地獲得真實的數(shù)據(jù)，這樣也可以推動測繪工作更好地開展。

2.3 做好攝影測量質(zhì)量控制工作

傾斜攝影測量技術的質(zhì)量會受到很多原因的影響。假如在攝影時不能對測量數(shù)據(jù)進行全面的把控，就會導致測量結果并不夠精準。一是應當對天氣情況完成預判。當天氣晴、沒有云、多云、光照充足且能見度較好時，就更適合在這種天氣下展開測繪，所以應當保證天氣狀況是合理的，還要對測繪的時間做到科學的掌控。二是應當對攝影的參數(shù)進行精準把控。例如對飛行高度、太陽高度以及能見度等信息都要提前掌控，這些數(shù)據(jù)會影響到相機的曝光參數(shù)，所以應當結合上述信息的狀況對相機的曝光參數(shù)展開調(diào)節(jié)，這樣才能保證得到的攝影效果是最好的。三是應當保證圖像的清晰度符合要求。利用圖像能夠準確地判斷出不同的事物，完成對輪廓的精準繪制，相鄰且顏色一致的圖像應當一樣，保證照片的色調(diào)能夠呈現(xiàn)出均勻的狀態(tài)。只有做到了上述條件，得到的照片才是成功的，因此事先確定好圖形的清晰程度是很有必要的。四是攝影站應當加強獲取數(shù)據(jù)的精準性。完成測繪工作后，技術人員可以借助于飛行軟件對攝影站進行管理，完成對GPS數(shù)據(jù)等的采集。假如航線軌道不合適，就應當重新拍攝。對圖像存儲介質(zhì)應當進行合理包裝并指定專職人員對數(shù)據(jù)進行處理，數(shù)據(jù)處理中心在第二個飛行日就能夠把航拍報告發(fā)給現(xiàn)場的技術人員，以便他們可以根據(jù)報告作出相應的調(diào)整。

2.4 空中三角測量中的應用

在測量當中有非常重要的內(nèi)容——空三重加密，傾斜攝影測量流程如圖1。解釋起來，就是對圖像進行分析，確定某一些位置的元素精準。以往的測量用到了三角測量法，這種測量方式存在一定的缺點。因為無人機在空中飛行時會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，而且在飛行中會受到風向等的影響，無人機做不到絕對的穩(wěn)定，所以會影響到圖像最終的效果，不利于連接點對圖像信息進行提取，還有可能會導致無人機圖像的偏轉(zhuǎn)角度很大程度的超過預期，造成圖像和連接點無法做到預定的一對一對應關系。這時應當依托人工展開調(diào)節(jié)，否則就不能及時將后面的圖形拼接起來，加大人工工作量，也會使項目工期受到影響。在具體進行計算時，可以借助各種圖像處理工具，其中拍攝下來的圖像、所得到的數(shù)據(jù)是處理的重點。想要簡化處理流程，可以挑選兩條線路當作框架，之后開展自由匹配。還可以針對連接點開展數(shù)據(jù)的提取以及測試，保證連接點是均勻排布在一起的。而且，我們也可以人為建立一些連接點，增強模型中不同路線彼此的連接強度。同時，在對連接點進行增添操作時，要遠離邊緣位置，挑選那些圖像中心的位置進行連接點添加，這樣邊緣才不會出現(xiàn)形變。

圖1 傾斜攝影測量流程

2.5 分析和處理數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)的測繪方式是將測繪內(nèi)容看作為一個統(tǒng)一的整體。使用無人機遙感項目測量，采集及處理數(shù)據(jù)都是同時完成的，也就能夠使工作效率變大，其中數(shù)據(jù)處理流程圖如圖2。最開始，無人機遙感技術也存在不便于開展數(shù)據(jù)處理的問題，表現(xiàn)為數(shù)字排列混亂，所以，無人機在飛行中假如出現(xiàn)了俯仰角偏大、偏航角變小等問題，就會產(chǎn)生大量的數(shù)字聚集現(xiàn)象。導致獲得的變形圖像同真實場景嚴重不符。面對這種缺陷，設計無人機的技術人員研究出了變焦鏡頭，在無人機頂部安裝數(shù)碼相機，這樣也能對焦距起到改變的作用，從而得到完全不同的視角。在這一研究的啟發(fā)下，還通過計算獲得了更為精準的參數(shù)。從而對參數(shù)做出調(diào)節(jié)，使數(shù)據(jù)得到了更好的處理，出現(xiàn)的問題數(shù)量也有所減少。

圖2 模型數(shù)據(jù)處理流程圖

2.6 地籍測繪與編輯

在EPS軟件中，通過點云數(shù)據(jù)、DOM+DEM數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)等都可以完成地籍成圖，通過斜向攝影會出現(xiàn)很多的點云數(shù)據(jù)。而且在EPS系統(tǒng)中，存在加載緩慢、容易堵塞的問題，一般不被使用。應用DOM+DEM，數(shù)據(jù)不容易轉(zhuǎn)化，等待時間長，拉景效果也不是很好，一般不會被使用。應用OSGB格式對地籍圖進行采集，能夠?qū)⒄鎸嵉臄z像當成參考，這種采集更加規(guī)范，完成采集之后，可以將采集信息變?yōu)閐wg格式，存入到CASS軟件中從而完成拓撲檢查，這樣就可以保證獲得的圖形是滿足要求的。假如圖形存在變形、有遮擋等問題，就要進行現(xiàn)場采集。在采集前，應當把已有的地籍圖同航空圖像結合在一起當作底圖，同時按照相應的比例輸出。開展補充性的實地調(diào)查時，對于需要進行補充的區(qū)域應當進行補充，這樣才能對數(shù)據(jù)進行組合，從而交出令人滿意的圖形數(shù)據(jù)。

3 結束語

傾斜攝影測量技術的應用使得房地產(chǎn)行業(yè)的測繪迎來了很多變化，在對房產(chǎn)進行測繪時，使用傾斜攝影技術可以發(fā)揮很多作用，實現(xiàn)對房屋的多維度測量。使得測繪質(zhì)效得到了極大地提升，在測繪中構建三維模型，方便信息的獲取和傳輸。在當前階段，利用傾斜攝影技術所取得的成果相對較少，所以，針對很多創(chuàng)新點還要繼續(xù)展開探索和挖掘。在測繪中還可以同時使用雷達、紅外、多光譜、高光譜等不同的新技術，把他們用在無人機上從而實現(xiàn)對更廣范圍的數(shù)據(jù)進行測量，今后在點云數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、三維模型方面會出現(xiàn)很多新的變革，推動三維遙感時代的到來。