倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的应用

王继东

（建昌县自然资源事务服务中心，辽宁 建昌 125300）

近年来，随着不动产登记相关制度的出台，农村不动产测绘成为了国土资源部门的重要工作内容。农村不动产测绘具有房型和内部结构较为复杂的特点，而传统的不动产测绘中主要应用的是RTK和全站仪进行测绘，这种测绘方式需要投入较多的人力和物力，而且容易受到极端天气的影响，进而导致农村不动产测绘的效率十分低下。然而，随着现代化信息技术的发展，各种新技术得到了推广和应用，极大提高了测绘的精确度和效率。比如，现阶段应用广泛的倾斜摄影测量技术可以通过无人机搭载多盖传感器，从垂直倾斜水平等多个角度对于不动产进行测量，能够机动灵活地获取多角度正面、侧面的摄影影像，而且也能够通过无人机内部搭载的Smart 3D系统生成三维模型，并将三维模型导入相应的模型处理软件中对摄影拍摄的数据进行立体采集，从而满足现阶段快速、高效的农村不动产测绘的需求。

1 倾斜摄影测量技术简介

1.1 基本原理

倾斜摄影测量技术的基本原理是建立在数字摄影测量技术的基础之上的。通过在数字摄影测量技术基础上增添侧向镜头，从而实现倾斜测量垂直倾斜水平等多个角度摄影测量的需求，在获取完相应的影像数据之后，通过建立一个区域的网格，将数据导入到网格中，形成点云，再通过相应的模型处理软件生成三维模型（如图1所示）。

图1 倾斜摄影测量技术三维立体模型

1.2 测绘流程

倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的技术流程主要可以分为外业测量和内业处理两个部分，其中外业测量的工作量占到了将近60%，而且花费的成本和时间更多，外业测量环节主要包括摄影测量控制点的布置，以及无人机的飞行等内容；内业测量主要包括对数据的预处理空间点云的生成测量数据的模型化处理，以及地形图的采集和生成等内容（如图2所示）。

图2 倾斜摄影测量技术流程

1.3 测绘要求

由于农村不动产测绘的房屋类型较多，而且分布范围较广，依靠无人机摄影测量技术进行不动产测绘，相应的精度要求为：中误差为±0.05，限差约为±0.10。

2 倾斜摄影测量技术应用的优势

在农村不动产测绘中，应用倾斜摄影测量技术不仅能够保障数据采集的效率，而且也能够确保数据采集的准确性。与传统全站仪等测量技术相比，倾斜摄影测量技术通过无人机飞行的方式降低了不动产测绘人力物力的投入，进而降低总体成本的投入。除此以外，由于倾斜摄影测量技术可以获取垂直倾斜水平等多个角度的影像，因此获取的数据精确度更高，更加全面。再加上倾斜摄影测量技术具备三维模型，可以对获取的信息进行可视化处理，方便了外业数据信息的预处理，减少了内业工作量及工作难度，有效地提高了整体测绘的效率。当然，通过应用倾斜摄影测量技术避免了传统摄影测量技术中摄影点设置的问题，要通过设置相应的无人机飞行航线进行无人机飞行，就可以获取某一区域间的不动产测绘数据，因此，降低了工作人员的工作压力，使得农村不动产测绘工作更加便捷高效。

3 倾斜摄影测量技术关键参数设置

3.1 飞行器参数的设置

在倾斜摄影测量技术应用的过程中，需要通过无人机来获取不动产测绘的相关数据，因此，首先需要对飞行器的相关参数进行设置。在飞行参数设置的过程中，主要是对禁止性参数和适宜性参数进行设置。其中禁止性参数的设置主要是为了确保无人机飞行的安全，包括对飞行风速、温度等相关参数的设计。适应性参数主要是在风速、温度等参数设置的基础上对无人机飞行的光线强度以及云影数量等参数进行设置。

3.2 飞行高度的设置

飞行高度的设置关乎到摄影测量的精度，以及摄影测量的时间，因此在进行飞行高度设置时，需要根据实际测量需求设置相应的高度。无人机飞行高度的设置，一般遵循以下公式：H=（f*GSD）/a，其中 H 代表的是无人机飞行的高度，f代表的是无人机测量镜头的焦距，GSD代表地面分辨率，a代表无人机拍摄影像的像元尺寸。

3.3 飞行路线的设置

飞行路线的设置关乎到无人机测量的效率以及拍摄的效果，同时也是整个摄影测量最为关键的参数设置。也就是说在无人机飞行的过程中，如果相片相互重叠才会出现同名点，然后通过多视相匹配就可以实现对摄影数据的空三加密。如果飞行路线设置不合理，就会导致重叠度增加，不但会增加无人机飞行的工作量，还会导致无人机拍摄的效果低下，甚至会出现重复返工的现象。一般情况下，在其飞行的过程中，可将旁向重叠度设置为30%以上，将航向重叠度设置为60%以上。

3.4 摄影控制点的布设

虽然采用倾斜摄影测量技术通过无人机对于测量区域进行测量，避免了传统摄影测量技术控制点的布设，但是依旧需要设置相应的成像控制点来确保整片区域摄影测量的精度。在进行倾斜摄影测量的过程中，成像控制点的布设要遵循与传统控制点布设相近的原则，可以采用九宫格的方法进行控制点的布设，可以通过设置与飞行路线相同的控制点进行布设，成像控制点的布设一般需要在无人机进行航拍数据获取之前完成。

3.5 解算分区设计

解算分区的设计主要是对于一次性加载过多的影像图片进行解算，因此，对于一些大范围影像摄影测量的无人机而言，在进行解算分区的过程中，对于软件的运算能力要求较高。如果无人机的计算能力较低，那么就会导致在解算分区的过程中耗时较长，甚至会出现解算分区失败的现象。为了保证无人机摄影测量解算分区的顺利进行，一般情况下，需要对于摄影测量的区域进行区域划分，通过在不同区内进行摄影测量并进行解算分区的设计，可以降低无人机的工作量，从而增加计算机解算的成功率。

3.6 计算能力概算

在无人机倾斜摄影测量的过程中，需要对无人机影像处理计算的能力进行概算，就是常说的空三解算能力。一般情况下，空三解算能力的确定是通过无人机处理影像的数量进行判定的，也就是在进行影像数据处理的过程中1000张影像图片需要花费大约一个小时的时间进行计算。除此以外，在对无人机模型计算能力及生成能力进行概算时，需要根据模型的尺寸以及相应的节点数据进行概算，一般情况下一个像元大小为200米的模型，在生成的过程中需要大概七个小时的时间。

3.7 模型参数设置

模型计算参数的设置是无人机在获取影像数据之后，生成相应三维模型需要进行的参数设置。一般情况下，在三维模型生成之后，模型的精度会有四个档次，因此，相关工作人员需要根据实际测量的需求，进行相应的模型精度设置，将模型的精度设置为第二项，也就是high，第二项精度一般适用于大多数的农村不动产测量精度要求。除此以外，大多数的不动产登记测量在进行三维模型生成时通常采用的是200米×200米的模型，主要是由于处于该范围内的三维模型，不仅能够满足模型生成的需求，而且成功率较高，在后期的维护过程中，也更加方便。

4 倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用

4.1 建立三维模型

在信息化技术快速发展的背景下，倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的应用得到了推广。其测量的高效率和高精度得到了测绘工作人员的一致认可，通过应用倾斜摄影测量技术可以更好地对目标地物进行摄影测量，从而反映出目标地物的真实情况，实现了全方位立体测量数据获取的目标，并且方便了三维模型的构建。通过应用倾斜摄影测量技术构建一个三维模型可以提高影像数据获取的准确性和真实性，而且也能够通过直观的形式将测量后的成果展示出来。在进行倾斜摄影测量三维模型构建的过程中，相关工作人员必须要做好影像的预处理工作，确保影像拍摄控制点在测量区域的均匀分布，而且要根据测量区域的实际情况，确定平面坐标和高程，提高三维模型计算的精确度，最后相关工作人员也要做好影像的密集匹配，确保摄影测量获取的影像数据保持一致，从而为后期相关工作的开展提供更好的保障。

4.2 数据获取

在农村不动产测绘工作开展的过程中，应用无人机倾斜测量技术可以实现对目标地物数据的快速高效采集。但是在进行无人机数据采集的过程中，必须要设置好相应的参数，对于无人机飞行的光线、高度、路线进行设置，从而保证倾斜摄影测量数据采集工作的顺利开展。比如说，在对某一地区的房屋和宅基地进行测绘时，测绘人员就可以通过测量区域的实际情况来设置无人机飞行的相关参数。首先，要根据实际情况确定无人机飞行的地面分辨率，无人机飞行的地面平均分辨率要高于无人机摄影分辨率的0.03米，高度设置为80米即可满足无人机摄影的精度要求。其次，要确定无人机飞行相机的焦距、像素以及倾斜角度等，结合摄影测量区域的实际情况来设置相应的参数，一般情况下将航向重叠度设置为60%，旁向重叠度设置为30%。最后，要根据无人机成像的标准，确定出一条能够确保无人机摄影精度和飞行效率的有效航线来保证数据获取的完整性和准确性，如果在数据获取的过程中相关工作人员想要获取色彩饱满，而且呈现清晰的影像，就必须要设置好相机的分辨率，从而为后续不动产登记工作的顺利开展提供数据支撑。

4.3 数据处理

在农村不动产测绘中，为了取得更好的数据处理效果，不仅需要对倾斜摄影测量时的各项参数进行设置，确保摄影光线充足，高度、拍摄角度等满足摄影精度要求。而且也要通过相应的数据处理软件，对影像数据进行有效的整合处理，可以通过Smare 3D软件，对影像数据进行整合处理，然后进行三维模型的构建，将处理后的数据通过立体直观的模型展现出来，满足农村不动产测绘的相关需求。除此以外，为了确保测量数据和真实数据之间的准确性，一般还需要对目标地物的实际长度进行测量，然后进行度对比，从而避免由于人为因素的影响，导致数据获取的精度和完整性遭到破坏。

4.4 摄影质量控制

在农村不动产测绘过程中，要想确保摄影测量的质量，就必须要对摄影测量的质量进行控制。要结合测量目标的实际情况，确保摄影的质量，进而确保构建的三维模型与测量地区的实际情况相吻合。为了满足摄影质量控制的要求，相关工作人员需要通过借助三维扫描技术来对摄影获取的数据进行进度验证，避免不动产测绘中出现重大错误，解决不动产测绘过程中存在的轻微错误，保证摄影测量的数据能够发挥其在不动产测量中的真正作用，促进倾斜摄影测量技术在不动产测量行业的推广应用，促进测绘行业的可持续发展。

5 结束语

农村不动产测绘是农村宅基地及房屋统计工作的重要内容，随着现代化信息技术的快速发展，农村不动产测绘技术也得到了创新应用，其中倾斜摄影测量技术的推广和应用，大大提高了不动产测绘的效率以及准确度，改变了传统测绘技术人力物力投入成本大的问题，降低了不动产测绘的总体成本，提高了不动产测绘的效率。本文就倾斜摄影测量技术的概念、优点以及关键参数的设置进行了分析，然后阐述了倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的具体应用，以期为倾斜摄影测量技术在农村不动产测量中的推广应用提供更好的参考。