基于倾斜摄影测量的村镇不动产数据采集研究

摘要：传统的不动产房屋测量主要是外业人员采用全站仪和GPS-RTK相结合完成野外测量工作，存在工作量大、要求高、误差大等诸多缺点。实验使用无人机航飞获取影像数据，构建村镇的三维模型，采用二三维联动测图的方式得到村镇房屋不动产矢量数据，并对获取的数据成果进行精度分析。选择广西南宁某村镇为研究区，获取研究区的村镇房屋不动产矢量数据。结果表明，基于倾斜摄影测量进行村镇房屋调查可以满足精度要求，在保证作业精度的情况下提高工作效率。

关键词：无人机倾斜摄影测量房屋不动产精度分析

中图分类号：P231

ResearchonRealEstateDataCollectioninVillagesandTownsBasedonObliquePhotogrammetry

ZHONGJianfeng

HezhouNaturalResourcesBureau，Hezhou，GuangxiZhuangAutonomousRegion，542899China

Abstract：TraditionalrealestatesurveyingmainlyreliesonfieldworkersusingacombinationoftotalstationandGPS-RTKtocompletefieldsurveyingwork，whichhasmanydisadvantagessuchaslargeworkload，highrequirements，andhugeerrors.Thisarticleusesunmannedaerialvehicles（UVA）toobtainimagedata，constructsathree-dimensionalmodelofvillagesandtowns，andusesatwo-dimensionalandthree-dimensionallinkagemappingmethodtoobtainvectordataofrealestateinvillagesandtowns.Theaccuracyoftheobtaineddataresultsisanalyzed.SelectavillageandtowninNanning，Guangxiastheresearchareatoobtainvectordataofrealestatepropertiesinthevillageandtown.Theresultsindicatethatconducting villageandtownhousesurveysbasedonobliquephotogrammetrycanmeettheaccuracyrequirementsandimproveworkefficiencywhileensuringoperationalaccuracy.

KeyWords：UAV;Obliquephotogrammetry;Realestateofproperties;Precisionanalysis

在村镇房屋数据采集方面，传统的不动产房屋测量主要是外业人员采用全站仪和GPS-RTK（GlobalPositioningSystem-RealTimeKinematic）相结合完成野外测量工作，该方法稳定安全、简便，但对外业核查人员要求较高，效率低、强度大，而且核查过程数据缺少时效性，存在工作量大、要求高、误差大等诸多缺点[1]。传统摄影测量由于受到正射影像的二维属性限制，内业数据采集难以获取立体信息，无法判断建筑物层数等问题。同时，长时间从事业务复杂的调查工作也导致工作人员精力不足、压力大、效率低下和质量差。无人机倾斜摄影测量技术以其低成本、高效率的独特优势，在权籍测量中的应用不断增加。通过无人机航测得到影像数据，将影像数据及其地理位置信息导入软件建模得到实景三维模型，该技术解决了入户难、获取信息不全面等问题，提高了数据的准确性和时效性[2]。通过使用该技术建立的实景三维模型层次更丰富，能够更加直接地展示的空间信息，并且从多个角度展示纹理细节。

由于村镇数量多、村庄分散等特点，传统的村镇房屋不动产测量需要投入大量的人力资源，存在工作量大、周期长、效率低等不足。针对传统不动产测量存在的不足，利用摄影测量技术研究三维模型能否满足房屋测量精度的要求[3]。主要围绕倾斜摄影测量的村镇三维模型构建展开，使用无人机获取村镇的倾斜摄影测量外业数据，并实地布设像控点，通过外业采集像控点坐标，以ContextCapture软件为平台对不同像控点情况下采集的数据进行三维模型的构建、基于三维模型二三维联动采集村镇房屋矢量数据等，并对采集的矢量数据进行精度评价，分析三维模型在村镇房屋调查应用中的可行性。

1村镇三维模型构建与精度评定方法

1.1倾斜摄影测量建模的技术路线

研究使用ContextCapture软件对研究区采集的影像数据进行三维模型的构建。倾斜摄影测量建模技术路线如图1所示。

1.2三维模型的构建

1.2.1无人机航空影像获取

在进行大范围无人机航测之前，现场勘探研究区，收集研究区的地物地貌信息，根据地理环境选择适合无人机起飞和降落的地点，根据实际情况设计出最佳的飞行方案[4]。对无人机性能进行评估，判断研究区外界环境是否满足飞行要求。在无人机航飞之前，检查无人机、无人机搭载的相机等设备，确保飞行设备无误和飞行安全。

1.2.2像控点布设

像控点的布设会影响空三的精度，进而影响三维模型的质量。在研究区内采用周边均匀布设及内部少量布设方式进行布设，在地势平坦、便于到达、与周围地物色彩形成鲜明对比的地方布设像控点。为了保证数据精度，像控点一般情况下采用“L”或“十”的形状进行布设，并使用油漆进行像控点标记。对每个像控点观测多次取平均值，并记录像控点的位置信息，得到研究区的像控点大地坐标。

1.2.3三维模型构建

使用ContextCapture软件对研究区采集的影像数据进行三维模型的构建。导入POS数据、照片等数据，进行像控点刺点，为了保证最后成果的精度要求，每个像控点刺5～10张。提交空中三角测量，计算完成后，查看质量报告。空三解算完成后查看点云数据是否存在分层现象，若存在则需要对数据进行检查，检查完成后提交空三直至达到精度标准后进行模型生产，选择OSGB格式生成三维模型。

2村镇房屋不动产数据采集方法

选择MapMatrix3D进行数据采集。将OSGB格式的村镇三维模型及坐标文件加载到MapMatrix3D中，严格依照二维、三维模型内地物的实际情况进行数据的采集。对于不动产的采集主要通过按边角测直角房、多点拟合边测房、捕捉内角点和提取轮廓线4种方式采集数据，对于依附房屋的通过按边挤出、多点拟合修测地物两种方式采集数据[5]。

以多点拟合边测房进行绘制房屋介绍，通过在房屋墙面上取点进行房屋的绘制，通过切换线串、样条等不同的线形进行弧形、不规则形状的绘制，绘制生成闭合的轮廓线，如图2所示。

3实验与分析

3.1研究区简介

以广西壮族自治区南宁市某个村镇为研究区。研究区地形为南高北低，研究区面积约1.1km2。研究区范围内主要地物信息为房屋建筑、道路，部分房屋存在边缘堆放杂物的情况。该区域内无民用机场，飞行空域良好，如图3所示。

3.2数据采集与获取

采用大疆M300RTK，搭载赛思PSDK102S五镜头相机进行航空影像数据采集。该机型作为目前大疆性能最强的行业无人机，优化了智能控制系统与飞行性能，便于使用和携带[6]。

飞行路线满足倾斜摄影测量的基本要求，同时覆盖整个研究区域。大疆M300RTK无人机的航向重叠度为75%，旁向重叠度是75%。

在研究区内均匀布设像控点，像控点在研究区内采用周边均匀布设及内部少量布设方式，结合成本、效率等因素选择最优的像控点布设方案进行布设，将像控点布设在地势平坦、便于到达、与周围地物色彩形成鲜明对比的地方。在研究区内均匀布设并采集5个像控点，在研究区均匀布设并采集8个像控点。

3.3三维模型的构建

通过ContextCapture软件对不同情况下采集的影像进行数据处理，得到研究区的村镇三维模型，由于不同情况下构建的三维模型通过图片无法显示出较大的区别无像控点的情况下构建的三维模型。

3.4精度分析

在研究区内均匀选取检查点30个（检查点为房角点、地面标志点），计算得到检查点的点位误差，具体值见表1，表中的单位为m。

根据表1可知，有像控点情况下的精度整体高于无像控点情况下的精度。无像控点情况下的点位误差最大为0.196m，最小为0.016m，点位中误差为0.098m。有像控点情况下的点位误差最大为0.089m，最小为0.004m，点位中误差为0.048m。根据《房产测量规范》（GB/T17986—2000）房角点精度要求，无像控点情况下平面位置中误差、限差均满足三级要求；有像控点情况下平面位置中误差、限差均满足二级要求。

3.5村镇房屋采集成果

在MapMatrix3D软件中加载研究区的三维模型，在编辑好的测图场景中，通过正视和倾斜两个视角采集村镇房屋数据。采用按边角测直角房、多点拟合边测房、捕捉内角点等采集房屋数据的方法实现房屋的绘制。

通过从不同角度采集得到的村镇房屋矢量数据与传统测图得到的村镇房屋矢量数据相比，该作业模式能实现全方位视图作业，对同一地物通过不同角度进行房屋的数据采集，采集到房屋的墙面信息，可以进一步提高房屋矢量数据的精度，减少误差，进一步可采集村镇的房屋矢量数据，得到研究区的房屋矢量如图4所示。

4结语

在无人机倾斜摄影测量的技术流程上，研究倾斜摄影测量在村镇房屋不动产数据采集的适用性，有无像控点在村镇房屋测量上是否满足国家规范的精度要求。通过无人机外业数据采集、三维模型构建、基于三维模型采用二三维联动测图采集村镇房屋不动产矢量数据，并精度评定。结果表明，精度满足《房产测量规范》（GB/T17986—2000）精度要求。

参考文献

[1]宿文松.基于无人机倾斜摄影测量的露天矿三维建模及应用[D].邯郸：河北工程大学，2023.

[2]邹馨，刘健，陈晓勇.无人机倾斜摄影在不动产测量的应用[J].北京测绘，2022，36（10）：1396-1401.

[3]王玉柱，孔娟，孟强.无人机倾斜摄影测量在农村房屋不动产测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息，2024，47（5）：151-153.

[4]张凯想.无人机摄影测量技术在边坡变形监测中的应用研究[D].唐山：华北理工大学，2023.

[5]葛城峰，彭天祥，魏廷荣.基于无人机倾斜摄影技术的农村房屋不动产测量方法[J].经纬天地，2022（4）：35-37.

[6]于凯强.基于无人机倾斜摄影技术的农村不动产测量研究[D].西安：长安大学，2023.