无人机倾斜摄影测量在房地一体调查中的应用

2022-01-16李璎昊杨冬陈慧婕

辽宁自然资源 2021年11期

李璎昊杨冬陈慧婕

（1.沈阳城市建设学院，辽宁沈阳 110167，2.辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁沈阳 110032）

新形势下，无人机摄影测量将助力“房地一体”工作的顺利开展。农村不动产测绘工作相对于城市较复杂，传统测量手段开展工作较困难，会导致测量成果误差偏大。故在确保质量的前提下，提高农村不动产登记工作任务的效率和准确率，成为业内亟需探索的一项难题。无人机倾斜摄影技术能提升测量不动产区域内各角度的精准度，满足多元化需求，在房地一体中予以推广并改善工作现状。

一、无人机摄影测量

无人机摄影测量通常分为正射影像数据为主的传统型和三维建模数据为主的倾斜型，两种类型各有特点，适用领域也有区分，本文主要研究无人机倾斜摄影测量内容，并结合某房地一体项目进行相关技术分析。

1.无人机倾斜摄影测量原理

作为一种航空获取地物信息数据的新型作业方式，倾斜摄影测量与传统测量方式相比，优势在于多方位采集数据，无人机倾斜摄影测量（图1）方位包含正摄、前视、后视、左视、右视，同时在航拍获取POS数据及影像数据，包含飞行器飞行瞬间的空中姿态、航向重叠度、旁向重叠度、位置等信息，利用专业软件对多源数据进行录入处理，通过空三解算生成DOM、三维模型可量测模型等成果，并将影像信息纳入统一坐标系中，为生产DLG产品做好资料准备。

图1 倾斜摄影测量

2.倾斜摄影测量的技术优势

倾斜摄影测量的技术优势包括：多角度能够获取不同方位的数据；低成本实现三维模型重建；获取数据时间短、精度高；提高工作效率。

二、基本工作思路

相比于传统测量手段，无人机倾斜摄影测量农村房地一体测量工作中的一般思路，一般遵循“内-外-内”的工作模式，应先搜集工作区域内的地形图，为像控点布设进行资料准备，实地踏勘测量，一般控制点密度控制在间隔50~100米，然后进行航线布设，无人机数据获取，生产DLG产品，质量检查等。

1.像控点布设及坐标系统

在无人机摄影测量过程中，像控点通常有两种情况，一种是地质条件坚硬且不易破坏的区域，利用油漆进行标记，另一种在地质较软的区域，需布设临时性灰标。像控点布设应综合考量多种因素，保证精度的前提下，结合经济、时间、控制点保存难易程度等方面进行选点，坐标系选择方面严格按照国家现行坐标系统的相关规范，保障成果合理应用。

2.航线规划方案设计

布设航线前，应确保相关人员对待测区域的基本情况有所了解，特别是在航测过程中，设置好无人机的地面分辨率、飞行高度、影像重叠率、航行高度、云台倾斜角等相关参数（图2）。由于这些参数可以影响到数据精度，在设计过程中，需满足实际情况，进行航线规划方案的设计。

图2 航线规划

3.实景三维建模

三维建模由多个环节组成，像控点导入，空中三角测量（地面控制点、POS数据、倾斜摄影），空三处理，空三精度检查、导出数据。

4.内业成图

该项目内业DLG数据生产采用iData数据工厂（图3）， iData模块列表分九大类，分别为基础采编模块、地模处理模块、航测采编模块、数据自动处理与质检模块、动态更新与生产任务管理、数据分发与成果导出、元数据、管线、航测像控点测量。

图3 iData软件

（1）iData数据工厂与iData 3D同时安装时，才能使用软件进行由三维到平面的绘图。

（2）文件→打开（图4），找到目标文件，因为模型上的采集需要依赖二维数据，因此要打开二维矢量后再打开模型文件。首先插入mdb格式的二维平面图形，OSGB格式→xml文件格式，插入三维图像。3D设置中同步矢量数据，可以与二维平面图的绘图进程保持一致。

图4 模型文件

（3）根据野外无人机摄影测量作业处理后的三维图像，移动鼠标或滚轮找到合适角度进行绘图，选择相应地形图图示符号。在绘制房屋时，选择相应的图示符号后，选择直角绘面，提高绘图精度，节省绘图时间。

（4）成图完成后，用PL辅助线将二维平面图圈出，最后进行成果保存。

5.绘图注意事项

（1）应采集宗地周边地物15米内地类并上图；

（2）不同植被相邻应用地类界符号隔开；

（3）主要交通道路需采集到图上；

（4）绘图过程中，保证数据不能因意外断电等情况丢失。

三、房地一体调查成果

1.iData数据采集

在三维模型上直接进行数据采集，是目前主流的内业成图方式。对于房屋常采用五点房或者直角画房的方式进行绘图，绘制完还可以输入房屋属性，比如楼层、结构等属性信息（图5，图6）。

图5 局部示意图

图6 成果图

2.精度分析

将GNSS-RTK 手段对测区内的主要房角点、墙角点以及道路拐点等特征点数据采集，将获取的坐标成果结合DLG 成果图，对比iData采集出来的 DLG 数据。根据《地籍调查规程》规范中要求，图根点、界址点以及相邻地物点的点位中误差均应符合要求。本项目随机选取 10 个检查点，点位中误差为0.025米。符合相关规范精度要求。