摄影测量在地籍测量中的应用

李海君

（河北九华勘查测绘有限责任公司，河北 保定 071000）

所谓摄影测量指的是利用摄像机与胶片的组合，来测量目标物体的空间位置、形状及大小，该项技术在其已有的170多年发展里程当中经历了交会摄影测量（主要应用于建筑测量）、航空地形测量、模拟航空测量、计算机摄影测量及数字摄影测量几个阶段。而随着社会发展节奏的日渐加快，传统摄影测量开始呈现出传感器平台多样化、航空数码相机应运而生、测量软件平台平行化的趋势，其在一定程度上削弱了传统摄影测量方式的局限性，优势更是日益显现。

1 摄影测量在地籍测量中的工作流程

地籍测量以地籍和地形要素为测量对象，是出于地籍管理的需要，在土地权属调查的基础上，借助各类测量仪器，以科学的方法，在限定区域内测量每宗土地的权属界限、形状、位置、地类，并计算其面积，绘制成地籍图，为土地登记提供可靠的依据。地籍测量遵循“从整体到局部、先控制后碎步”的原则，是进行土地管理的重要技术基础。摄影测量作为近年来应用于地籍测量的主要技术，为广大土地管理人员和地籍测量人员的工作带来了高度便利，其工作流程大致以如下的顺序展开：

（1）选取摄影平台。由于摄影测量主要采用的是航空摄影测量技术，因此平台的选择对后续测量的精度、质量有着直接性影响。具体来说可以选择动力悬挂滑翔三角翼（稳定，同时集导航、定位功能于一体），搭配55万以上级别像素的航空摄影设备更会将平台的功能发挥至极致。

（2）像片控制测量。针对地形面貌比较复杂的区域正式测量之前必须做好充分的准备工作，如线路控制、像片选点、划分测量区域（以利于解析空中三角为标准）、布置控制点等。

（3）空中三角形测量。这是专业性极强的一个步骤，主要内容就是数字化成图，但是需要由专业人员负责，而且必须细致、精准，否则会影响最终测量结果。

（4）内业采集与编辑。该环节主要是基于Micro station二次开发的1：500航空摄影成图环境下进行，在保证清晰度的情况下，尽可能放大拍摄的图像，进行有效观察。

（5）野外调绘及修补。摄影测量技术以内业为前提，同时搭配外业补充，进而完成整体的构图，所以该环节要根据实际测量地区的实际情况进行有效选择，通常是以回放图纸、使用专业工具对原始构图（包括屋檐、隐蔽物、地名等）进行修正，待这两项任务完成，且保证测量的误差均控制在标准要求以内，测量工作即全部完成。

2 摄影测量在地籍测量中的应用效果

将摄影测量作用于地籍测量的过程中，摄影测量技术的物理和几何特征，多余观测量及应用的数学模型，像点位移和地面起伏造成的投影差，像点坐标测量（主要包括摄像的内定向、相对和绝对定向），像控点的实测精度、数量与分布，影像的分辨率（包括数字影像、胶片影像及扫描影像的分辨率），变形测量中变形点和观测点的布设及相关仪器的备选——一系列因素都有可能会测量的最终结果产生影响，因此在追求精度的地籍测量过程中，操作人员还必须酌情考虑上述因素的有效控制，以便对最终的应用效果进行合理评估。

（1）误差分析。首先，从类型来说，摄影测量技术在地籍测量过程中生成误差的类型包括属性误差和几何误差两种。其中属性误差中所包括的重采样中产生误差、传感器影像获取分辨率及纠正是不可避免的，只能采取一定的措施，相对提高精度；几何误差则是指宗地图的大小、形状误差及人工选取界址点的误差。

其次，从来源来说，摄影测量技术在地籍测量过程中生成误差的渠道主要有三个方面：一是摄影质量、二是影像处理的精度、三是数据采集的精度，其中影像的分辨率、摄影比例尺、影像获取过程中的天气状况、影像投影差等，尤其是在进行航空摄影的过程中，地面物体间的相互遮挡、阴影盖压，空中云层对光线的遮挡等都会对摄影质量造成影响，并随之对后续的影像处理精度、数据采集的精度造成影响。

影像处理精度除了受制于摄影质量外，还为摄像的内定向、相对和绝对定向，彩像匹配、几何纠正以及重采样、镶嵌的精度所左右。从概念上来说，数据采集精度主要是指人工判断、解释的精度，亦可被视作人为误差（包括各类错误判断和遗漏判断），要想减少人为误差在最终呈现效果方面造成的影响，现阶段只能通过控制摄影质量以及影像处理的精度两个方面来达成。

（2）对比分析。引入全野外测量与摄影测量技术进行地籍测量精度的比较，会生成如下结果：

类别 精度对比全野外地籍测量 一级界址点平面位置中误差＜5cm；二级界址点平面位置中误差＜7.5cm；地物点平面位置中误差＜25cm；相邻界址点相对中误差＜10cm。摄影测量技术进行地籍测量 地物点、界址点间距中误差＜20cm；界址点平面位置中误差可以达到25cm；因为采用实地勘丈边长，界址变长完全可以达到地籍10cm的精度要求。

另一方面，采用实地勘丈的方式，确保宗地边长测量精度符合地籍测量的相关标准和要求，从而降低界址点平面位置所引发的宗地面积误差对宗地面积成果的影响，是完全可行的。在确保采用实地勘丈方式的前提下，摄影测量技术成图的位移误差一般控制在0.25cm左右，只要保证邻里之间相对位置的一致性，宗地位置将与现状完全一致，不会因为采用摄影测量技术成图的精度问题，引发相应的邻里纠纷。

其次，在成本控制方面，通常情况下采用全野外地籍测量所产生的经费主要包括两部分，一是地籍调查和数据库建立所产生的费用，二是地籍图数据采集的费用，二者所占比例相对均等；而使用摄影技术进行地籍测量，在地籍图数据采集方面所产生的经费较之前者可以节省40%～50%，项目总经费可以节省20%～25%，相对而言，后者的测量成本更为低廉，可视为目前我国地籍测量技术的首选。

（3）效率分析。仍以前文提到的全野外数据采集为例，一个标准的全野外数据采集平台每个月可以完成0.8立方千米的数据采集，但采用摄影测量技术所进行的地籍测量，外业两名作业人员一个月至少可以完成1.5立方千米的数据采集，其工作效率大幅度提高；而在地籍调查、界址边长勘丈、地籍数据库建立等工作量完全一致的情况下，摄影测量技术所需要采集的数据工作量更是远远低于全野外地籍测量。

3 结论

随着我国社会经济的发展，摄影测量技术也开始借助科技优势而日趋走向完善，而该项技术的进步，不仅直接提高了我国土地资源测量、资源勘查及地质测绘等工作的质量与效率，更对我国经济的发展产生了积极的促进作用。但是值得注意的是，高速发展的社会会对我国摄影测量技术不断提出新的要求，促使其走向现代化、智能化、数字化和高精度化已经是不可逆转的趋势。这就需要所有深处此行业中的工作人员不断学习，甚至掌握先进的技术及国外发达的测量经验，应用于本土，助力我国测绘行业及摄影测量技术的发达。

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