无人机倾斜摄影在农村地籍调查中的应用

蒋喆

无人机倾斜摄影是在过去几年中通过在同一飞行平台上携带一个或多??个传感器而开发的多角度航空摄影技术，将传统航空摄影与数字地面探测相结合。以一定角度包含底部图像克服传统航空摄影技术的局限性，传统航空摄影技术只能从垂直角度捕获，并且可以更真实地反映特征的实际情况，从而补偿正射影像的缺失。

一、引言

倾斜图像是由航空相机以特定倾斜角度拍摄的图像，倾斜摄影通过在同一天线平台上加载多个传感器同时从不同角度捕获图像，捕获关于地面物体的更准确和更精准的信息，例如垂直和倾斜角度。常用的图像数据主要来自垂直角度或倾斜角度的航拍或卫星图像。这些图像中的大部分只有物体顶部的信息特征，缺乏地形的详细轮廓和纹理信息，不利于全方位模型的重建和景观展现。

（一）倾斜摄影原理

倾斜摄影是一种照相技术，其中摄像机的主光轴从垂直或水平方向高度偏移并且处于一定的倾斜角度。可倾斜摄像机是一架飞机配有五个高分辨率数码相机，进行有效的空间布置，并安装在同一平台上，以一定角度进行航拍。高空间分辨率数码相机拍摄设备包括下视摄像头、前视摄像头、后视摄像头、左视摄像头和右视摄像头。下视摄像头是用于创建DEM正射影像的垂直摄像头。前视摄像头、后视摄像头、左摄像头和右摄像头都是用于获得物体的侧面纹理图像的倾斜图像，并且倾斜角度在15度和45度之间。通过相机之间的时间同步装置精确地对准成像时间，图像位置和位置参数由姿态测量装置提供。它具有计算机控制系统和数据存储设备，负责上述组件的数据采集和控制，并发送同源触发信号，激活多面阵列摄像机，实现同步数据采集和内存维护。对应的倾斜图像数据处理软件对收集的倾斜图像进行预处理，包括颜色处理、校正、拼接、混合等，以形成满足应用要求的分级图像数据产品。

倾斜图像功能：

1.反應农村地籍周围的实际情况。与正射影像相比，倾斜图像可以提供对地物体的多角度观测，更真实地反映实际的地籍情况，从而大大弥补了正射影像应用的不足。

2.通过倾斜图像，可以测量单个图像。通过图像后处理软件应用，包括高度、长度、面积、角度、斜率、轮廓等的测量，以及地籍体积的计算可以直接基于图像结果，并且业界倾斜摄影技术的应用已经扩展。

3.数据量小，可以很容易地在互联网上发布。与在3D GIS技术中使用3D数据相比，倾斜摄影捕获的数据少得多，并且可以通过用于通用应用的复杂技术快速处理图像的数据格式。

二、无人机倾斜摄影测量技术在农村地籍测量中的应用

无人机倾斜摄影测量技术不仅可以提供农村地籍测量数据的清晰准确的概述，而且可以保证地形测量精度得到保证，地貌元素的图像数据可以被矢量化。结合农村人口普查的具体要求，本文提出了以下操作程序。

（一）无人机倾斜摄影测量

1.航空照片

无人机飞行平台配备了数码相机，可以在测量区域拍摄航拍照片。使用地面站控制系统根据测量区域的范围和地图的比例自动生成路线和飞行时间。

2.图像控制点的布局和测量

控制点应按照区域网络控制点的要求进行安排，应在两条路线重叠的中间选择区域网络之间的图像控制点，以便共享相邻区域的控制点。应在线性良好切割角度物体的交点处或点特征的中心处选择图像控制点，其图像尺寸小于0.2mm，其经受相邻对的自由和联合测量。

3.清空三加密

空白三重加密代表了摄影测量生产中的重要一步。它使用很少的地面控制点来计算勘测区域中所有图像的外部方向元素和所有加密点的地面坐标。无人机三加密主要涉及提取和编辑连接点、旋转场控制点，计算调整模型恢复以及DEM和DOM生成。根据用于创建所有权映射的工作图的零加密结果来执行DOM成帧。

4.数据矢量化

在内部数据采集中，根据物体的构造以及形成的几何和物理特征（例如形状、大小、颜色、阴影和相互关系）以及形状的轮廓特征来识别和解释对象的内容和性质。使其功能被勾勒出来，创建表格DLG数据。

（二）权属调查

权属调查使用DOM框架作为调查的基本地图。业主调查的主要任务是：现场检查、地籍问卷的登记、负责人的签名等。使用生成的DOM和DLG作为调查的基本地图，根据实际调查需求绘制结果。必须在调查区域中调查和绘制所有要素和地貌要素，并且在调查属性时在现场进行映射。同时，土地权利人、土地权的所有权和土地使用信息直接在工作地图上进行检查和标记。现场地籍调查，以识别可疑和不可识别的特征，填写隐藏的功能和新功能，以及在土壤和地貌元素中收集的内部材料补充建筑结构和层次的研究，并纠正内部行业识别错误的功能，并保持图片、图形和字段一致。

（三）地籍调查

地籍调查主要涉及两个方面：图像的调整和边界点的实际测量。

在内部映射的情况下，没有唯一的、不准确的、缺失的或增加的特征，并且在地籍测量期间必须进行额外的测量。补充测试的主要方法是：

1.通常由钢尺或测距仪直接添加到工作基本地图的个人和小规模特征;

2.必须在大面积上重新测试的地籍物体必须首先放置根控制点。然后可以使用RTK和全站仪极坐标方法进行其他测量。

边界点为检测地块边界提供了重要依据。边界点通过分析方法测量，地图根、RTK和全站仪控制测量宗地边界点的坐标。然后，使用Southern CASS软件，对所获得的边界点坐标向量进行符号化，从而完成地籍图的绘制。

三、结语

无人机倾斜摄影是近年来开发的高级摄影测量技术，其应用的深度和广度还有待进一步发展。使用无人机倾斜摄影遥感技术可广泛用于地农村地籍监测，进行农村土地管理。虽然无人机倾斜摄影测量技术实现了自动数据处理，但由于高速率和页面重叠率，即使小面积覆盖也需要大量数据，处理时间耗时，计算机软件和硬件要求很高。探索无人机数据处理系统和快速分析与处理技术，可以有效提高无人机倾斜摄影的实用性和有效性，推动无人机遥感技术在地籍调查和监测中的应用。（作者单位：广西水利电力职业技术学院）