倾斜摄影应用于农村不动产测绘探析

邵长江 密婷 李静

【摘要】随着无人机技术和计算机影像识别技术的不断发展，倾斜摄影测量技术越来越多的应用于在外业测绘工作中。以往的测绘方式和方法，不仅无法确保测量的准确性，同时还需要耗费大量的人力、物力和时间，测量成本高，效率低，已经无法满足现代社会发展的要求。尤其是在对农村不动产的初始权籍调查和测绘中，倾斜摄影测量技术优势更加明显。基于此，本文以农村不动产确权登记中实际案例为基础，介绍了倾斜摄影测量技术在农村不动产三维权籍调查中的应用情况，为快速准确测量农村不动产权籍数据，提高农村房屋不动产登记工作效率提供了有效的参考和建议。

【关键词】倾斜摄影测量;农村不动产;测绘;数据采集

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.03.

引言：

在对农村的不动产进行确权登记时，需要对每宗宅基地上的房屋产权情况、地理位置情况、界址、用途、面积等基本信息进行详细的登记。在以往对农村不动产进行测绘时，采用的主要方式是人工丈量，外业工作量非常大，需要的人力、物力、时间也非常多，不仅工作效率低，同时测量的准确性也会受到外界多种因素的影响，产生很大的出入，最终的测绘成果只能通过二维平面地籍图来进行展示，缺乏立体效果。倾斜摄影测量技术是一种新兴的测绘技术方法，主要是在无人机技术的辅助下，获取准确有效的数据信息，操作更加方便、快捷，不仅减少了测绘成本，同时在很大程度上提高了测绘的效率和结果的准确性，减少了作业风险。另外，无人机技术中的影像还可以进行几何重建，获取数字表面的模型和点云数据，可以应用在植被监测、考古学、灾害管理，以及交通监控等多个领域中。而本文主要对其应用于农村不动产测绘进行有益探讨。

1、倾斜摄影测量技术介绍

1.1倾斜摄影测量技术实施原理

倾斜摄影测量技术主要是指在无人机上搭载多个可以进行测量或者是非量测的相机，通过相机来对地面的物体进行不同角度影像数据的获取技术。[1]一般情况下常用的有搭载两镜头的摇摆相机，也有搭载五镜头的扫摆相机，以及常规性的五镜头相机。这几种相机和传统的垂直相机相比较来说，倾斜相机可以更加准确全面的对建筑物体的结构信息数据进行搜集，让拍摄盲区更加少，拍摄的清晰度和数据的获取更加全面。

1.2不动产测绘关键步骤以及基本参数要求

在对农村不动产进行测量时，必须考虑以下几点：第一，制定不动产测量方案。如，不动产平面控制测量、不动产面积测量、不动产图绘制、以及相关成果资料的检测验收等的具体实施和基本要求。第二，选择确定成图的方法。一般情况下，不动产的权籍图按照工作实际及其需要，成图一般包括三种：一种是分幅图，一种是分丘图，另外一种是分户图。地籍图比例尺为1：500，宗地图和分户图科根据实际情况在1：500-1：2000之间适当选择，但比例尺分母必须为100的整数倍。第三，精度控制要求。在对不动产进行测绘时，需要对平面控制点误差要进行严格的控制，通常情况下，图根点平面点位中误差不能超过0.0.5m，末级相邻控制点之间的误差上下不能超过0.025m。第四，不动产的坐标系统要求：采用2000国家大地坐标系平面坐标和1985国家高程基准。

2、倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的应用分析

2.1测区勘查和资料收集分析

本次研究分析是对临沂市某农村地区的不动产来进行测绘，房屋区域的地势比较平坦，测绘区域的房屋比较密集，住戶非常多，现在测区范围内已经有了30m的DEM数据和0.2m的航空影像资料。

2.2像控点布置和采集

根据该地区的实际情况，为了让地籍图的精度更加准确，在测量区域范围内以150m的间隔平均布设像控点，对于树木覆盖大、环境复杂的区域，酌情增加像控点的数量和密度，在范围线拐弯的区域内作为布点设置。因为测量范围内的道路比较多，并且也已经硬化处理，所以，在进行点位喷涂时，可以使用红白两种颜色的油漆来进行喷涂对三角，点位采集可以设置在对三角的交点位置。在进行像控点采集前，每天至少选用一个已知控制点进行检核，平面较差控制在3cm以内，高程较差不大于5cm。所有的点都进行了3次采集，并且3次点位之间的误差均控制在了1cm以内，此外，采集点位为固定解，和此次测绘方案的设计要求相吻合。

2.3无人机测绘航线布设和影像数据的采集

在进行测绘时，为了让测绘区域的范围更加广泛，盲区更小，阴影更小，精确度更高，在对航线进行规划中，考虑到无人机航摄时的俯仰、侧倾影响，旁向、航向重叠度均设置成85%，并且地面的分辨率设置为1.5cm，下视和侧视分别采用的是35mm、50mm的相机来对相关的影像数据进行采集。同时，严格飞行质量，航摄时时间在每天的上午10点到下午2点之间进行的，通过3次无人机测量来获取了18785张影像资料。另外，为了更好的提高测区边缘模型的精准度情况，在进行任务区范围线导入时，对航线进行了详细的规划，并且对测区的范围也进行了100m的缓冲外扩。

2.4对各种数据进行预先处理分析

第一，先对此次测绘中航摄的3架次的影像进行了重新命名，这样3架次的影像不会出现重名的问题;第二，根据影像名称来对POS数据的点号进行调整和更改，以此来保障所有的影像中都可以有唯一相对应的POS数据。因为，对相机的安置参数进行精准的确定，所以，在使用POS时，5个相机使用了同一组的POS数据。在对测绘区域的地形高进行计算时，通过对所有像控点的高程平均值进行分析，并以此为测绘区域的平均地形高。为了提高相机焦距的精准性，采用的是5镜头部分照片来对空中三角进行测量计算，获取精准的相机参数。

在对空中三角记性测量解算的过程中，可以恢复摄影时相机和影像之间的相对关系，在Mirauge3D软件辅助的情况下，将空中三角测量任务采用系统软件自动分割的方式分割成为了36块，并利用集群技术的方式和5台电脑来对集群进行了处理分析，形成了36块控三成果。之后，借助于软件中的自动化平差融合算法的方式，结合主机，对36块控三的融合平差进行了计算，获取了相对POS数据中的加密点成果。对自由网中的平差报告进行了查阅分析，加密点中的误差控制在了0.081m，重投影中的误差控制在了0.87个像素下。

2.5相控点转刺及平差调整分析

在Mirauge3D软件中，如果包含了对相控点的命名，这样是没有办法引入相控点的坐标的。只有对相控点进行重新命名，之后，把相控点引入到软件系统中，并把相控点类型设置为平高点;然后转刺进行相控点。在转刺时，转刺的位置要在测区四角点和中心点的相控点位置，之后，再进行平差，获取到其他点位，精确的预测位置，之后，对其他剩余的转刺点位进行控制，这样可以更好的对相控点转刺效率进行控制和提升。[2]把所有相控点的转刺进行实施之后，再进行平差，利用平差报告来获取相控点中最大的残差，残差控制在了0.05m，中误差控制在了0.011m，两方面的精准度是符合相关的规范和要求的。

2.6实景三维模型的生产分析

如果空三成果符合测绘精度的要求，可以在此基础上来对进行实景三维模型的生产。利用内存为32G的集群电脑，或者是最低配置内存为16G的电脑来进行三维模型的生产。在此过程中为了尽可能的提高模型输出的成功率，瓦片的大小需要参考电脑的最低配置来进行选择如果计算机的内存选择的是16G的，瓦片设置的大小为100M，资源的内存则需要8.1G。如果在对瓦片进行划分时，划分的方式采用的是规则平面的方式，可以将瓦片的名称设置为原点，以软件的默认设置来进行生产输出。为了减少无效模型问题的出现，提高生产效率和有效模型的输出效率，需要在现有的0.2m影像的基础上来对不动产房屋的区域范围进行初步的够了，并将够了出的图像转换成kml格式，导入到Mirauge3D软件中，在生产成OSGB格式的模型，在模型生产输出结束之后，在将真正射影像分辨率设置为0.05m进行输出即可。

2.7地籍图测绘和编辑分析

一般情况下地籍图的测绘需要在EPS软件中来进行，以三种方式为主，一种是以点云数据为主的，一种是以DOM+DEM数据为主的，另外一种是实景三维模型数据。倾斜摄影测量技术中所产生的点云数据量信息非常庞大，在EPS软件中的加载率并不高，并且还时常会出现卡顿的问题，所以，并不建议使用，DOM+DEM进行地图集采集，在进行数据转换的过程中，转换效率不高，需要的转换时间非常的长，并且场景拉设的效果并不好，所以，使用效果也不佳，不建议使用。在进行地籍图采集时，可以直接通过OSGB格式的模型来进行采集，这样可以通过加载真正摄影像来为影像参考。采集要以地基测绘的相关标准和要求来进行采集，在采集结束后，要把采集的所有数据信息等导出成为dwg格式的文件，之后，再导入到CASS软件系统中开展拓扑检查等作业，通过这种方式来满足地籍图入库的标准要求。针对严重模型变形，严重影响测绘区域等问题，在没有办法进行采集时，可以通过外业互补的方式来进行采集。在外业采集开始之前，要把现有的地籍图成果套合在真正的摄影像上，用作是底图来让外业使用。同时，还要按照一定的比例尺来对图纸进行输出，在外业补测的过程中，要按照底图的方式来对需要进行补测的区域进行补测，通过内外业相互补充的方式来实现采集数据的准确性和全面性，形成准确的成果数据支撑。

2.8精准度的检测和评价分析

生产的地籍图的使用价值情况会受到其精度是否满足了地籍图入库的要求和标准。所以，在对生产的数据信息进行检测时，要采用点位精度检测，以及边长精度检测的方式。第一，先利用全站仪来对检测区域内的45个检测点的监督进行随机的抽取和检测，之后，再用卷尺来进行15条边边长精度检测，对检测的数据进行统计分析，如下表1所示。

从上表中可以发现，45个监测点中，最大的残差为6.3cm，最小为0.6cm，中间残差为3.1cm。其中，40个监测点残差小于5cm，占抽查监测点总数的89%，有5个点的残差虽然大于5cm，但也小于2倍中误差的地籍规范要求，因此，最大残差在规范标准要求的范围内。由此说明，此次地籍图成果点位的精度是符合测绘的要求的。另外，在对15条边长进行检测时，发现最大的残差在6.5cm的范围内，最小的残差控制在了2cm左右，边长的精度平均值在4cm以内，边长中误差为3.99cm，精准度完全符合规范标准要求。借助于检测边和检测点的方式来对地籍图的成果精度进行检测，检测的结果均符合地基精度的二级要求，可以在本次测绘中进行应用，以此来提高对不动产测绘的准确度，测绘效率等，更好的对测绘成本进行控制。

3、在农村不动产测绘中运用倾斜摄影测量技术的价值和意义

3.1有利于提高数据采集的效率

在进行不动产测量时，采用倾斜摄影测量技术可以延续该种测量技术的真实性特点，测绘人员在进行测绘时，快速的对不动产的各种数据资料信息进行采集，这种方法在很大程度上可以提高测绘数据的准确性;另外，在实际的应用过程中，测绘人员可以在进行测绘时通过建立起三维模型的方式来把采集的相关数据输入到模型中，通过三维模型的方式来把测量出来的结果真实的反映出来，比如，测绘不动产周围的地貌变化发展情况等等。测绘人员利用倾斜摄影测量技术在对不动产进行测量时，可以对不动产的测绘数据误差、精度和所需要測绘目标物体之间的实际距离进行控制和调整来解决以往不动产测绘过程中数据采集慢的问题，这样在很大程度上提高了不动产测绘工作的质量和效率。

3.2有利于减少不动产测绘的成本控制

在对农村不动产进行倾斜影像测量时，主要是利用无人机来实现的，通过各种不同的软件来构建三维立体模型，之后对无人机的运行轨迹来进行科学合理的控制，通过这种方式来确保不动产测量数据获取的准确性。在开展不动产测绘时，倾斜摄影测量技术大大的减少了传统测量过程中所需要的各种人力、物力和财力，在节省测绘时间，提高测绘效率的基础上，减少了一些不必要的成本投入，减少了不动产测绘的成本控制。[3]

结语：

倾斜摄影测量技术对于提高农村不动产测量效率和精准度有着很好的作用和价值。所以，本文以临沂市某农村地区的不动产测量为试点项目实例，对其进行了分析探讨。以此来为农村不动产权籍调查人员提供一些新的测量思路，提高不动产测绘的效率、准确度和质量，减少测绘的时间成本和经济成本，为农村不动产测绘技术水平的提升和发展提供重要的参考保障。

参考文献：

[1]张在霞，张云生.倾斜摄影测量技术在农村宅基地不动产测绘中的应用剖析[J].江西建材，2020（08）：70+72.

[2]杨昆仑.无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘方面的应用[J].测绘技术装备，2019，21（01）：84-88.

[3]卢加华，刘健，田滔，郑强，李超.无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体中的应用[J].地矿测绘，2020，36（01）：44-47.