基于无人机倾斜摄影的地籍房产测量关键技术研究

2021-11-23王兴

商品与质量 2021年7期

王兴

黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州 450000

无人机倾斜摄影测量技术在房地产调查过程中可增强测量精准度，并且能够满足多元化需求，故而值得在房地一体测量中予以积极推广，进而改善土地管理现状[1]。

1 无人机倾斜摄影测量技术的基本原理

无人机摄影技术的特点是能够在同一平台上安装多个影像采集传感器，还可以从各个方向拍摄图像，超越了传统航空摄影的范围。无人机倾斜摄影测量技术是按照倾斜的4个方位加上竖直方向的观测来提供有效的信息图像，比传统的航空摄影更具有真实性。无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的图像信息，还能自动生成三维数字模型，这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域，为人们生活提供了便利。微型无人机具有灵活性和轻便性等特点，它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端，它正在通过发展自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。因此，无人机倾斜摄影测量技术不只是个摄影技术，更趋于新型的勘测技术，适用范围更广泛，在各个领域的探测方面有着不可忽视的作用[2]。

2 无人机倾斜摄影测量技术的优缺点分析

2.1 无人机倾斜摄影的优点

①与传统的数字正射影像图相比，无人机倾斜摄影测量能够更准确、更真实地映射出被测区域的状况，提高准确度。②由于无人机倾斜摄影测量可以将被测区域的高度、面积等具体数据信息反映在影像上，因此可以利用该优点进行地形测绘等工作。③无人机摄影系统可以对影像进行匹配和建模，在很大程度上减少了人工干预，避免了人工建模产生的较大误差。④无人机倾斜摄影测量的综合成本相对较低，由于它的测量是自动化的，因此节省了大量的人力和时间成本，具有经济性。

2.2 无人机倾斜摄影测量技术的不足

①无人机倾斜摄影测量技术受航飞空域影响较大。该问题是影响无人机倾斜摄影测量技术应用的主要因素。如果申请空域上按照具体流程进行，在审批周期较长的情况下，就不利于体现出无人机倾斜摄影测量技术机动灵活的优势。②无人机倾斜摄影测量技术受天气影响较严重。雨雪、冰雹、雾霾天气都会影响无人机倾斜摄影测量技术的航摄能见度和航飞安全性，进而降低成果精度。③无人机倾斜摄影测量技术易受植被覆盖的影响。在植被覆盖较为茂密的地方，需放弃选择此种测量技术。因为茂密的植被会遮盖航摄对象，不利于保证航测后生成模型的精度和质量。

3 无人机倾斜摄影测量地籍房产测量关键技术应用

3.1 测量思路与流程

为了确保无人机倾斜摄影测量技术在房地一体测量中发挥出真正作用，应进一步明确其测量思路与流程。首先，在房地一体测量工作中，应先行知晓建筑物测量位置以及地籍调查图纸，并且了解测量目的，以便测量工作顺利进行；其次，结合测量要求及房地范围合理设置像控点，之后在载波相位差分技术的辅助下得出像控点具体坐标；再者，结合测量信息制定外业飞行方案，并获取可靠摄影数据，在三维模型基础上对测量信息进行实时采集；最后，利用测量结果的具体数据与检测数据进行对比，由此可判断外业飞行方案是否可行，这样才能保证房地一体测量工作获得最佳测量成果[3]。

3.2 外业像控点布设方案研究

按照传统的无人机外像控点布设来看，在布设的过程中，是要求测区内的布设要完全均匀，才能够得到精确的数据，但是很明显，这样的布设是需要非常多的布控点的，并且实施起来也不够方便。比如对于单张的影像，中间的部分比较容易出现畸变的情况。而且中间的畸变比较小，四周的畸变会比较大。对于单张的影像，畸变会根据不同的颜色来代表不同的颜色，就代表着畸变的不同的大小。颜色会由绿转红，线条会由短变长，畸变越来越大。像控点的布设方案与自由网平差精度是有着一定的联系的。合理的去进行像控点的布置，能够有效地削弱误差，并且可以更加均匀的分布。考虑附近的色差是否是明显的，所布设的点在影像上容不容易辨别出来。除此之外，还要考虑有没有出现信号干扰的问题。因此，在布设像控点时，需要考虑几个方面的因素。①所布设的像控点在影像上必须是清晰的，容易辨别出来。②投影差对于影像的匹配结果的精度是有着很大的影响的。为了解决与减少这样的影响，所以在布置像控点的时候其布置在距离影像边缘1-1.5cm的位置处。③导致像控点标志不清晰的一个最大的因素就是阴影部分。所以在布置像控点的时候，要有效地避开影像中的阴影部位。④布置像控点时，要选择一个比较宽阔的区域。并且像控点的布置需要避开电视塔、信号塔以及大片水域等。

3.3 实景三维建模

实景三维建模包含了多个环节，如空三测量、密集匹配点云、三维建模环节。在空中三角测量过程中，特征点提取与光束法区域网平差是其中的重要环节。由于POS系统的存在，其能够为测量控制系统提供多视影像的外方位元素，并将这些元素作为初始值，而在此条件下，利用尺度和仿射不变特征算法能够直接对多视影像的特征点加以科学匹配，根据匹配结果进行不同影像之间的连接，进而获得相应的连接点。光束法区域网平差是空三角测量中应用最多的方式，在实际的应用过程中，能够获得最高的解密精度，进而实现对有关测量数据、影像的精度控制。在房地一体测量工作中，在试验区内由于存在影像连接点的像点坐标，利用该坐标与地面控制点的结合，能够实现严格的平差计算，在此计算过程中，相关人员能够准确获得各个连接点的地面坐标、多视影像的外方位元素信息。通常情况下，在空中三角测量的加密计算过程中，可以直接利用Context Capture软件实现，当应用这种软件进行解算以后，就能够直接获得相应的空三处理效果。但是，即使在这种处理情况下，也常常会面临空三数据的质量问题，如果空三数据难以达到测量的具体要求，此时，在测量工作中，相关人员可以通过添加连接点、删除相关数据的方式进行再次的空三加密，这种重复的空三加密是为了进一步提高空三结果的准确性。当无人机倾斜摄影测量进行了相应的空中三角测量以后，需根据所获得的相关测量数据与信息，进行三维实体模型的建立。由于在Context Capture系统内可以直接利用影像匹配算法自动进行影像同名点的匹配，这种匹配算法的存在与应用使得在系统的影像资料中，能够直接进行多个特征点的提取，进而获得密集点云。在空中三角测量以后，由于不同的影像之间能够直接建立三角TIN关系，经由这种关系，系统能够自动进行白模的生成，再加上Context Capture软件的自动纹理计算功能，能够将计算所获得的纹理直接在白模上加以映射，而这种一一映射的对应关系使得三维实体建模具有自动化、高效化的特征。

4 无人机倾斜摄影测量发展展望

现如今，无人机倾斜摄影测量技术在科技发展中取得了很大的成就，但仍需要完善软硬件和行业规范方面的问题。对于硬件设备问题，需要加强无人机的续航能力，提高影像获取的硬件支撑能力，进一步保障影像质量的有效性。对于软件设施问题，增强数据加密和抗干扰能力，提高处理倾斜图像的能力，保障数据信息的质量，以便从图像中提取更多有用的信息。在行业监管方面，及时处理无人机使用和监督服务方面的不足之处，并提高无人机倾斜摄影测量技术的进步与发展。当前无人机倾斜摄影测量技术的应用范围逐渐的扩大，并获得更多人们的认可，随着逐步的推广与宣传，现在，无人机倾斜摄影测量技术的专业化使得更多的人才能够投入到现在的摄影测量技术的学习上，从而促进了无人机倾斜摄影测量技术的发展。