无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体测绘中的应用

赵福超

（云南省有色地质局三〇八队，云南个旧661000）

1 引言

农村房地一体测绘的工作对象是一些不动产单元区域与结构，这些区域的实际形状与地形情况较为复杂。使用传统测量测绘方法难度较大，也容易出现人工误差，采用无人机倾斜摄影技术能够有效提升不动产区域内各位置的精度与测绘工作的效率[1]。无人机倾斜摄影技术是通过不同角度摄影信息的收集以及相应坐标、航速等参数的统一结合与分析来对测量区域的房地体表征三维进行重建的技术。在房地一体不动产测量测绘工作中运用这一技术可以优化测绘的数据采集工作，同时，更直观的正射影像和实景三维模型可以为权属调查工作带来便利。

2 无人机倾斜摄影

2.1 倾斜摄影的原理分析

倾斜摄影技术是一种利用不同角度的摄影成果与坐标位置分析、摄影高度与重叠情况分析来对地面物体相应的信息进行采集与获取的一种摄影技术[2]。由于同一物体在多视角情况下摄影的信息存在差异，通过视角与摄影信息差异的换算与分析就能够获取该物体的详细信息。而利用无人机搭载摄像器材则可以轻松实现视角位置的转换，因此，将无人机与倾斜摄影技术结合起来能够最大限度地发挥倾斜摄影的作用，再利用联合平差以及三维结构建模等方式来对测绘参数进行分析与处理，从而形成房地一体测绘工作的基础测绘数据。

2.2 无人机倾斜摄影在房地一体测绘工作中的应用优势

无人机倾斜摄影在房地一体测绘工作中的应用优势包括：

1）由于无人机倾斜摄影在实际应用中可以通过视点移动以及视角转变来获得同一物体的不同影像，能够实现全方位真实地对不动产结构多信息进行三维重建，这一技术在应用中能够有效弥补传统摄影测绘技术获取的信息单一性等缺点，因此，近年无人机倾斜摄影技术在测绘市场取得了长足发展。

2）利用无人机作为倾斜摄影器材的载体能够很快地进行视角转换，通过高精度的POS 数据和机载后差分数据可获得精准的位置信息。同时获取数据工期缩短，其摄影测绘成本也相应降低。目前，数据处理软件自动化程度较高，通过成熟的三维重建软件也能实现低成本三维建模。

3）由于无人机设备的运用能够最大限度地节省人力，并且提升测绘工作效力，所以能够更好地协调农村房地一体测绘工作的内外业协同关系，防止因为天气等因素导致的测绘工作推延问题。并且由于无人机外业摄影测绘效率更高，很多外业工作的时间节省下来也能够更好地提升内业测绘效率，从而降低人工误差对测绘工作的影响。如正射影像和三维模型成果的利用，也使这农村房地一体测绘成果可以在很多方面进行转化与应用。

4）可以实现对突发状况的响应。由于利用无人机搭载倾斜摄影设备可以实现地物信息的迅速采集与详细资料的整合获取，可以为房地一体确权等相应工作提供决策依据，一旦发生突发状况就可以利用这些信息提升应急事件的处理效率。

3 无人机倾斜摄影技术在农村房地一体测绘工作中的应用

本文以泸西县山黑村委会大树村不动产农村房地一体测绘工作为例，对房地一体测绘与权籍调查工作中应用无人机倾斜摄影技术进行探讨。本次采用的是低空高分辨率摄影建模技术同测绘大比例尺工作图技术进行对比。本次测绘工作中项目实施主要分为3 个阶段：测绘数据采集、测绘数据预处理和数据生成。

3.1 数据采集

本次在测区内布设足够密度的相片控制点，并测绘相片控制点的CGCS 2000 坐标，使用多旋翼无人机搭载5 镜头数据采集设备对已布设好的航飞线路进行低空飞行，采集大树村各房地一体不动产单元的影像数据工作，获取具有一定重叠度的航摄单片影像。

3.2 测绘数据预处理

根据测绘项目的实际需求以及航飞布设情况，对无人机倾斜摄影技术成果像片进行检查；对像片控制点的位置、精度进行核查，同时检验POS 数据，对测绘单片影像是否存在误差与异常信息数据进行分析，并做好测绘数据的检查与整理。

3.3 形成有效的测绘影像与模型

3.3.1 根据测绘影像与数据形成三维模型

将整理好的测绘数据直接导入Smart 3D 软件中，并通过影像匹配、格网调整和空中三角测量等技术方式实现大树村航飞区域的三维模型生成工作。

3.3.2 进行测绘区域内的高分辨率正射影像生产工作

根据实景三维模型与空三成果文件，以Tile 为单位进行格网正射与贴图匹配处理，制作测区真正射影像。并根据测区调绘POI 信息，制作权籍调查的影像专题图[3]。

3.3.3 大比例尺测图

完成大树村实景三维模型、空三成果、纠正畸变差影像等数据的制作，采用测图软件对以上数据进行导入，由作业员进行点、线、面测图，并按照国标要求赋予图层与属性信息。采用南方CASS 软件进行图形数据编辑，生产成1∶500 的地籍图数据。

3.4 成果精度检测

3.4.1 控制点与检核点选取

外业人员在测区范围内依据地形情况埋设了12 个像片控制点，同时用GPS RTK 获取了控制点的三维坐标。在实际测量工作中根据不动产分布情况进行了控制点选择，本次共使用8 个参与实景三维模型参数采集的控制点，而其他点位则主要用作对三维模型技术成果的检测工作。

3.4.2 对数据成果精度进行检验的方法

本次数据检验方式为抽检，同时利用人工检查与人机交互的方法来对本次农村房地一体测绘测图成果进行检验。主要检测过程为3 个环节组成：（1）检核测区检核点与数据形成的三维模型上的同位置点坐标，对其平面与高程实际精度情况进行检验；（2）利用测区已有大比例尺测图资料同本次测绘形成的三维模型数据进行对比检测；（3）人工外业检测，随机选择已经形成的三维模型与外业实地信息采集数据进行对比，并对测图形成过程中的误差进行分析，对其绝对精度进行探讨：首先，是测区参数形成的模型精度检测。实景三维模型生产完毕后，将未采用的像片控制点作为模型检核点，进行模型绝对精度检测，经检测X 方向平均误差为0.062m，Y 方向平均误差为0.053m，H 方向平均误差为0.093m，符合项目精度要求。其次，是测图成果绝对精度检测。精度统计如下：平面中误差为0.102m，小于平地1∶500 大比例尺测图规范要求的0.25m；高程中误差为0.093m，小于规范中要求的0.15m。由此可见，成果满足 1∶500 地形图测图要求[4]。

4 农村房地一体测绘过程中无人机倾斜摄影技术的应用

在农村进行不动产房地一体确权工作能够为农村土地与不动产产权管理制度的完善提供助力，在测绘工作中利用无人机倾斜摄影技术能够对不动产实际情况进行三维影像的获取，其测绘成果可以用在农村用地情况与不动产的实际信息分析与权籍调查中，开展相应技术工作的主要应用方法如下：

1）形成不动产测区的正射影像图和三维模型，可以对测区外业修补测绘工作进行技术支持。利用这一图件可以实现相应农村房地一体测绘的指界签字等权籍调查工作。

2）可以利用测绘成图与模型形成精确的对应农村房地一体不动产区域的地形图和地籍图。

3）可以实现农村房地一体测区的三维模型搭建工作，从而帮助农村房地一体确权工作者开展可视化管理工作，优化不动产确权数据平台的信息，有利于农村不动产与土地产权确权管理效力的提升。

5 结语

总之，在进行农村房地一体测绘工作时，采用无人机倾斜摄影技术能提升测绘工作的作业效率，也能提升房地一体测绘的精确性与科学性，为房地一体测绘提供严谨的参数依据，大大提升农村房地一体测绘工作的效率与准确性，为房地一体测绘工作提供了有力的技术保障。