低空无人机倾斜摄影测量在农村建筑不动产登记权籍调查工作中的有效应用

覃增博

（广西方略土地规划设计有限公司，广西 南宁 530201）

农村建筑不动产登记是农村集体产权制度深化改革中的基础工作[1]。调查基础为农村宅基地、集体建筑用地等情况，对农村未登记的房屋以及新增的宅基地、集体用地情况，根据规定办理不动产登记。登记工作主要包括信息叠加、权籍调查、登记发证、资料整理和成果上报等。不动产权籍调查工作主要使用野外的数字测图模式检测，具有较大强度的外业劳动强度，耗工费时，工序烦琐，调查成本较高。倾斜摄影测量是一种通过高效数据采集设备，对生成数据进行专业处理的技术，可以对地物的位置、外观、高度等进行直观反映，提高检测的精度，保证效果真实性。农村建筑不动产具有地域分散、面小和分布范围广等特点，无人机具有灵活、机动、快速、经济等优点，适合在农村建筑不动产调查中应用，在测绘工作中发挥着重要作用。

1 低空无人机倾斜摄影测量系统

1.1 飞行平台

低空无人机倾斜摄影测量的作业区域主要为丘陵地区，其中城镇村庄比较密集。无人机作业的环境比较复杂，测量时常使用四旋翼无人机，四翼无人机的稳定性和作业效率较高[2]。无人机中搭载的飞行控制系统可以将拍摄的位置、姿态等信息进行同步记录。在低空无人机倾斜摄影测量系统中的基本性能指标：1.65kg的搭载倾斜五相机，飞行速度≤18m/s，飞行高度≤4000m，无人机的控制半径超过800m，定位的精度水平方向超过0.02mm，定位精度在垂直方向上超过0.05mm，防雨抗风等级为预防中雨和抵抗7级大风，续航时间≤55min，飞行距高<29km，在卫星定位中使用GLONASS、GPS、北斗等定位系统。

1.2 传感器

在低空倾斜摄影中主要可以得到4个倾斜方向、1个垂直方向的实景影像信息，建立的三维模型具有较高的真实性，可以获得层次丰富、清晰和色彩适中的影像。在倾斜摄影检测中主要使用搭载的倾斜五相机模块（单架次），其具有1.60kg 的搭载重量，55min 的续航，0.66km2的倾斜作业，80%的航向重叠，80%的旁向重叠。

1.3 数据处理

在低空无人机的倾斜摄影中，需要分析处理正射影像图、三维模型的数据，在影像处理中主要使用Pix4dmapper软件。通过Pix4dmapper软件[3]，可以自动得到采集的数据，掌握相机参数，自动生成三维模型等，处理数据的速度、精度较高。如表1所示。

表1 KQ-CAM5 技术参数

2 低空无人机倾斜摄影在农村建筑不动产权籍调查工作中的应用

2.1 倾斜摄影测量技术原理

在国际测绘遥感领域中倾斜摄影测量技术是最近十几年的新型高科技技术，在同一个飞行平台中可以搭载多个传感器，比如常用的五镜头相机[4]。在摄影时，可以在倾斜、垂直等不同角度进行摄影，摄影角度主要包括前视、正摄、左视、右视、后视等。在摄影中，配合应用IMU/DGPS，得到的位置信息以及姿态精度较高。在数据处理中，应用专业的数据处理软件，将所有影像都放入统一的坐标系统中，获得完整准确的地面物体信息。在垂直角度摄影得到的影像主要为正片，镜头朝向下方与地面形成夹角摄影的影像为斜片。使用低空无人机倾斜摄影检测技术，可以更好地建立三维模型，通过专业处理软件可以形成自动的贴图，在量测过程中具有较高的专业性。

2.2 无人机倾斜摄影检测工作的流程

低空无人机倾斜摄影测量具有特定的流程，需严格根据流程进行，这样可以提高检测的效率[5]。在测量工作中使用多视影像拍摄+POS、影像预处理、像控点布侧、空中三角测量、数据检查整理以及导入，生成以真实为基础的超高密度点，还能够生成地表的模型、空间三维模型、正射摄影等，使用矢量测量绘制情况。具体情况如图1所示。

图1 倾斜摄影测量工作流程

3 低空无人机倾斜影像在农村建筑不动产权籍调查工作的关键技术分析

低空无人机倾斜影像检测的数据处理质量会受到像控点检测质量的影响，提前将像控点放置好，有利于提高数据处理质量。在布设中使用区域网法，沿着航飞的方向实行均匀布设。想要快速得到控制点的三维坐标，需要使用网络RTK-CORS技术。

3.1 数据处理以及空中三角的测量

首先，需要整理以及检查倾斜影像，主要检测低空无人机倾斜影像的重叠度、质量、旋偏角、仰俯角等指标是否与航摄规范精度要求符合[6]。如果发生色彩较差的情况，需要对影像实行均色处理。其次，建立光学模型时使用多张高度重叠的影像，在测量控制点时使用GPS测量空中三角，将加密点的高程以及平面坐标求出来，在影像的外方位元素中使用垂直方向的POS。使用光束法以及同名点匹配的方法可提高匹配的效果以及精度，使用局域网多节点、多机的方式进行处理可提高连接点的精度、匹配效率以及后期模型形成效率。

3.2 多视角的影像密集匹配

在影像匹配中需要获得多幅重叠影像中的同名点坐标，使用多视像多基元的匹配、多视像的信息特征等，能够快速得到准确的同名点坐标。

3.3 三维建模以及矢量化地籍

三维建模主要是指对影像进行三维重建的情况，使用相关参数以及同名控制点，使用专业的建模软件，处理影像数据。在建模前，需要匹配像控点的空间坐标，进而通过真实空间位置建立虚拟的三维模型。

3.4 在农村建筑不动产登记中应用三维模型

在农村建筑不动产登记中使用三维模型技术以及低空无人机倾斜摄影测量技术，可以直观地对房屋的分户分层数据进行了解，通过分户分型的房屋模型，进行不动产的登记工作，地籍图和户型图可通过三维空间将实际情况真实呈现出来。

4 结语

在农村建筑不动产登记权籍调查工作中，使用低空无人机倾斜摄影测量技术，可以形成真实感较强的三维模型，通过直观模型在计算机上进行登记工作，对房屋进行不同角度的分析观察，可提高野外测量的效率，降低测量成本。