基于倾斜摄影的大比例尺地籍测量及精度验证分析

【摘要】倾斜摄影技术为大比例尺地籍测量提供了精度高、性价比高、效率高的测量方式。本文基于倾斜摄影的大比例尺地基测量总结无人机获取影像的关键技术，阐述测量阶段的技术流程。采取探究统计分析形式以某地为例进行精度验证，结果符合国家的地籍测量精确要求，以供参考。

【关键词】倾斜摄影;大比例尺;地籍测量;精度验证

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.104

传统的测量方式已经无法满足当前自动、快速、高效的成图需要，进而提出基于倾斜摄影的大比例尺地基测量测量方式。现阶段，倾斜摄影技术的运用在大比例尺地基测量中的成图效率明显得到提升，实现外业采集自动化和内业采编一体化，极大程度的节省人力物力，全面提升测绘工作的效率并节省测绘成本。

1、基于倾斜摄影的大比例尺地籍测量

傾斜摄影技术是近些年发展出来的一项高新技术，其改变了传统形式只能从垂直角度拍摄的局限性，通过在同一飞行平台放置多台传感器，同时从不同的角度采集影像。换言之就是相机的主光轴明显与铅垂线或水平方向偏离，进而得到影像的过程[1]。

1.1关键技术

基于倾斜设备技术的大比例尺地籍测量，其中关键技术之一就是地物影像数据外部采集时所使用相关设备的技术参数。经过一段时间的探索该技术得到一系列可行的低空摄影技术参考数据，按照该技术的指导可快速获取目标位置的高清影像信息，并且自动形成3D模型精细高度，对于当前的裸眼采集地籍要素信息而言更加便捷。另一个关键技术是野外像控点的布设，像控点使倾斜摄影测量控制加密和测图的基础要素。因此，像控位置的选择和指示点位置的准确程度直接对地籍测量结果的精确程度造成影响。布设像控点的方式有全野部点和非全野部点的模式，布置要求为按照航线或者区域布设、布置在相邻航线之间的重叠区域、选择地势相对平坦的区域布设、明确点位标志、交通便利以及远离强电辐射源点。

1.2测量流程

内业准备工作。首先，应收集测试地区已经存在的资料，包括地籍测量成果、区域资料、技术成果等等。同时，对资料进行详细的分析，确保掌握的数据可以发挥最大利用价值。其次，调试好倾斜摄影设备。对相机的镜头、曝光、影像等等重要数据进行调整，对设计好的航带和航线进行完善，制定出合理的航飞方案。最后，根据之前的准备工作进行项目书的编订，将该项目的具体内容和步骤进行明确。

数据采集工作。按照像控点布置的要求按照航线进行布设，以之前预设的航带安排进行无人机倾斜影像航飞数据采集，随即对成像影片进行质量检查（若某区域成像质量比较差需要进行二次补测）。

高精度三维实景模型建立。对成像的影像进行预处理将完成的相片导入持续capture App中进行空中三角形加密，进而完成恢复影像外方位元素和生成密集点的三维网格建设工作。将得到的3D模式导入三维测图系统，裸眼采集界址点、线各宗地范围等重要地籍要素（内业裸眼采集出现疑惑时应做好记录并及时告知外业技术人员实施核查或者补测）。

数据质量检查。做好地籍图的分幅和修饰工作经自检和互检之后，需交给质量监管部门进行成果精度测试，若结果符合国家对地籍测量相关技术的规范可作为地籍数据入库。

2、基于倾斜摄影的大比例尺精度验证

2.1获取数据

根据总结出技术参数和流程，选择辽宁省某区域进行地籍数据采集和精度评定。选择的测量区域大约有80块宗地左右，实际面积为零点七公顷，大面积地类物为房屋、道路、田地其地势比较平坦没有比较复杂的地形。挑选天气晴朗、风力比较小、高空能见度高在上午九时和下午四时之间进行数据采集，过程中保证测量部分没有大面积的阴影、烟雾和反光等成像缺点，完成后及时将影像导入APP中完成3D建模和要素采集。

2.2评定精度

为保证当前数据的准确性对成果图进行科学的精确度验证，主要从界址点点位和点间距两个方向进行数据评定。常用的数据分析方式有直方图和正态曲线分布两种形式，为探索相关数据的深层含义借助上述形式对界址点点位和间距误差进行研究，进而分析数据的分布情况和布置规律，以便于未来一段时间内的深度探究[2]。地籍测量是地籍调查的组成内容，调查包括土地权属调查和地籍测量。相关过程需要按照国家规定的法律程序，在做好土地登记申请的基础上，通过地籍测量查清每宗土地的归属、界限、面积、使用形式以及地理位置等情况，形成具体的数据和图片为土地注册等级和证书核发奠定技术基础。国家出台的地形比例图规范中表明了界址点精度的核算公式，在地籍测绘规定中明确界址点精度的要求。

精度评定结果分析。对界址点点位精度评定结构进行分析，需保证精度检验的准确性以均匀分布的理念，在测试区域中选择220个界址点以便于精度评定。使用倾斜摄影技术的大比例尺地籍测量得到的界址点坐标进行精度数据检测，在计算图上得到点位坐标和实际对应点坐标数据差值，分别得到横向坐标和纵向坐标的误差。经数据对比分析，得到九个界址点误差超出象限因此存在211个点参加到数据分析中。经过计算后得出界址点点位的精度误差小于国家标准，经实测的冗余数据可表明倾斜摄影可以在大比例的地籍图上比较适用。界址点间距的精度结果评定分析。选取三十组界址点对其进行间距精度评价，使用卷尺和钢尺等测量工具进行实地测量，并与大比例尺图上的数据进行差值计算。得出界址点之间的误差在20公分之间，符合偶然性误差的特点。误差才12cm之间的占据了26组，占据总数据比例的87%，得出介质点间距的中等精度误差在正负2.7公分之间、高等精度误差在正负3.8公分之间，均比要求的正负5公分误差小。因此该数据满足国家的规范标准，进而证明倾斜摄影在大比例地籍图上的适用性。

结论：

综上所述，倾斜摄影测量技术应用在大比例尺地籍测量的过程中，效率和精确程度已经符合相关规范的需求，但还需要完善使测量结果更加精确。其不仅为大比例尺地籍测量提供新型的测量方式，还为未来的倾斜摄影大比例尺测量工作提供技术和流程参考，做好相关工作促使该技术得到更好的发展和应用。

参考文献：

[1]郑强，周明翠，周娟.分析倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用[J].低碳世界，2020，v.10;No.203（05）：69+71.

[2]尉青梅.基于倾斜摄影的大比例尺地籍测量[J].测绘标准化，2020，v.36;No.125（01）：49-51.

作者简介：

孙孝斌（1975.10-），性别：男，民族：汉，籍贯：辽宁省大石桥市人，学历：本科，现有职称：高级工程师，研究方向：工程测绘。