不动产测绘中倾斜摄影测量技术分析

2022-02-06江传奇

经济技术协作信息 2022年8期

◎江传奇

引言

在传统的房地产测绘中，界址点的测量方法包括解析法和图解法。解析法测量精度高，但测量速度慢，需要连续移动测站。图解法成图速度较快，但精度较低。除实际测量方法外，还有用于测绘地籍图的数字摄影测量方法。然而，数字摄影测量方法需要高素质的专业人员。必须能适应立体观察环境，保证标准测量能准确切割模型，其测量精度介于测量法和图解法之间。近年来，随着倾斜摄影测量技术的发展和三维测图系统的兴起，利用倾斜摄影技术开展不动产权籍测绘已能形成生产力，且较传统测绘，其人员入门快，成图过程短，产品种类多，精度满足要求，为不动产测绘提供了一种全新的技术手段。

一、倾斜摄影测量技术概述

无人倾斜摄影技术是一种新型的先进测量技术，在快速出结果、模型建立、数据采集等方面具有诸多优势。在当前的房地产测绘过程中，有必要加强倾斜摄影测量技术的广泛应用。倾斜摄影测量技术是当今测绘领域的一项比较现代的新技术。它利用多个传感器完成对同一物体的快速数据采集，全面反映物体的位置和外观。通过使用倾斜摄影测量技术，弥补了传统航拍的不足，打破了传统调查模式的局限，提高了信息获取效率，有效保证了数据调查的科学性和真实性。倾斜摄影测量技术可以从不同角度拍摄物体，还可以处理和记录飞机航向高度和速度等综合参数。它主要包括三个主要组成部分，主要是倾斜相机、定位系统和飞行器。其中，飞行器主要作用就是搭载设备，并且按照预定方向进行飞行，通过飞行器可以实现航拍。其次pos 系统针对于对象信息进行捕捉，并且可以记录飞行器飞行姿态以及空间坐标。最后，倾斜相机作用就是能够准确以及有效采集地面影像信息，切实保障信息可靠性、真实性。

二、斜向摄影测量技术在房地产测绘中的应用需求

1.采集数据十分便捷。

倾斜测绘的相关应用优势比传统形式更加明显，其采集数据更加方便、具体，并且可以根据实际情况反映出地理位置和外部形状。其依照事物原有的模样进行高比例还原，因此测量出数据的准确度比较精细。进行相关工作时，测量出的3D 模型可以还原出实际情况中的地质变化。并且可以迅速完成相关数据任务的采集，有效控制数据中存在的误差提升测绘效率。

2.为提高房地产测绘效率赋能。

摄影测量技术在房地产测绘中的应用，优化了以往繁琐的测绘流程，大大提高了房地产测绘的效率，倾斜摄影测量技术利用航拍提取图像纹理，在科学规划及相关人员提出的空间管理的基础上，结合相关软件，建立三维实景模型，更直观地呈现图像，很大程度上满足了房地产测绘的需求，在房地产测绘中具有非常重要的应用价值。

3.无需选择投影点。

过去在房地产测绘领域中，测绘人员需要选择最佳的航拍位置和角度。如果航拍的角度选择和定位误差很大，就会对地形图数据的结果产生很大的误差后果，并且会影响地形图数据的准确性。测绘技术和倾斜摄影仅使用飞机和POS 系统来确定目标的位置，将目标各个方面的数据与倾斜相机的角度相结合，并使用传感器和专业软件创建三维模型。三维成像系统为测绘人员提供直观、真实的数据，测绘结果表明测绘工作更加高效。

三、倾斜摄影测量在房地产地形与制图中的技术特点

倾斜摄影测量技术的基本情况。从本质上讲，倾斜摄影测量技术依靠多个载荷传感器同时从垂直和四个倾斜角度捕捉目标图像，以达到从不同角度拍摄照片的目的。此外，倾斜摄影测量技术还可以记录飞机的高度和飞行航向。飞机的主要任务是携带相应的设备，按照预定航线完成飞行任务；POS 系统的任务是记录摄影中心的空间坐标和飞行器的飞行姿态，捕捉大量的方位信息；倾角相机的主要任务是准确采集地面图像信息，需要调整高度以保证飞行任务获取的地面信息的准确性，多角度反映特征情况。利用倾斜摄影测量技术捕捉地物信息，获得的数据更加真实，能够客观地反映地物的位置、形状和高度。从实际应用情况来看，倾斜摄影测量技术相比传统的人工建模技术具有更强的沉浸感，在很大程度上弥补了传统技术仿真能力不强的缺点。科学技术的不断发展，使得倾斜摄影测量技术的精度不断提高，可以高效、高质量地生成各种空间信息和影像信息。这种测量技术弥补了传统房地产测量效率不高的缺点，极大地促进了房地产地形测绘的发展。

四、倾斜摄影测量中三维建模技术的应用要点

1.基本建模要点。

在倾斜摄影测量技术的应用中，主要利用低空测量的航拍特点，结合实时成像对地形进行航拍，可从多个实用角度获得准确的航拍数据，在多角度数据采集、数据处理、信息加密、场景设置等方面进行三维数据空间的配置需求。

2.图像预处理。

在图像预处理过程中，需要以飞行器作为基本的测量载体，采用“一体化（数据采集、校准、一体化）”的测量方式进行测绘设置，促使激光发射及配置的高频度激光形式，能够及时呈现至地面云端当中。首先需要对终端测量设备的使用规则进行预处理，建立高精度的云数据模型，在激光扫描过程中得到准确的数据逻辑，使区域的表面形状在预处理模型中得到充分的呈现。其次，由于不同地理信息的数据属性存在一定差异，需要根据倾斜影像的成像规律对云数据进行整合和总结，有利于在合理的应用机制中获得必要的建模属性和配置，对提高数据采集的准确性起到积极作用。

3.“自动空三”模式。

在三种空中自动模式工作过程中，需要对不同的地面模型及其控制点、高程控制图技术以及相应的解密和加密模式进行集成配置，并根据自动化功能的要求对模型进行优化。首先，这项技术可以分析楼盘的外观特征，同时结合专业地图软件的信息处理方式，有效加载、整合出房屋的基本信息，在三维空间中构建出一套无障碍的模型属性。在实践过程中，工作人员要根据该区域的实际情况进行设置，综合该区域房屋坡度的长、宽、表面积、空间矢量和属性信息，得到必要的测量参数。在设置房屋属性功能的过程中，还需要结合三维空间模型来获取正房和侧房的纹理。其次，在云端数据匹配过程中，需要根据立面控制图效果进行匹配设置，使3D 建模造型与模型设置有效兼容。例如，需要根据立面的要求建立高精度的模型，使项目与综合配置理念对接，确保主要造型形式在配置过程中能够协调统一、合理。让房产信息和地理信息有效兼容搭建了一个非常逼真的房子造型。同时，该技术还可以根据界面设置比较地理信息，突出倾斜摄影的优势。此外，在线调查中还需要注意数据设置和加密。因此，需要在三维空间模型中设置合适的三维空间形状，并利用物化配置技术对平面图标的比例进行微调，如比例尺为1：500 或 1：1000，满足基本的要求。

五、不动产测绘中倾斜摄影测量技术优势

1.收集数据非常方便。

应用斜向测绘的相对优势比传统方式更加明显。数据采集更加方便具体，可以根据实际情况反映地理位置和外形。根据事物的本来面貌进行大规模的还原，所以测量数据的精度比较好。通过做相关工作，测得的3D 模型可以还原真实的地质变化。并且可以快速完成相关数据的采集任务，有效处理数据错误，提高测绘效率。

2.不必选择摄影地址。

倾斜摄影测量技术，您只需要航拍即可展现具体情况。大比例尺贴图可以快速渲染其上的纹理，充分保证完成测绘工作的效率。并且相关技术应用更符合相关内容管理，在一定程度上满足了房地产测绘的技术需求。

3.操作技术更简单。

使用倾斜摄影测量技术的成本更低，相关技术的操作更简单，使用无人机可以完全替代专业飞行平台。无人机可以在人员的控制下改变其轨迹，并通过后处理获得相关数据。减少人工和时间支出，不仅可以降低建模成本，还可以全面提高工作效率。

六、不动产测绘中倾斜摄影测量技术分析

1.确定技术路线。

在利用斜摄影测量技术测绘房产的过程中，需要在航拍前完成与摄影区域的区域规划和路线规划相关的准备任务。同时，应按照计划规定的形式为每个摄影分区设置测量点。上述工作完成后，可以对当前区域进行航拍，进而形成覆盖完整的多视角和相关数据的影像。数据形成后，利用三维建模软件实现工程构建、航空三角测量加密、图像密集匹配、三维模型构建、纹理映射、模型导出等相关步骤。根据3D 模式生产工作，将形成的模型导出到3D 制图系统。然后可以收集矢量数据，并根据数据的准确性开发和纠正。

2.图像控制点的布局。

在以往的航空摄影测量技术中，影像控制点的分布和测量基本上以事后影像控制的形式存在。即航空测绘后，进行影像控制点的布设和测量。如果测量区域环境特别复杂，事后图像控制点的可用特征会特别少，需要在地面布置相关标志。利用斜摄影测量技术进行房产测绘时，完全违背了传统的形式。通常使用预先的图像控制布局。

目前我国大部分地区测绘房产时，测绘比例一般为1：500。按照测绘比例尺进行航空测绘时，基准面的平均地面分辨率保持在2 厘米左右。在这种情况下，地面分辨率非常高。基本上，所有的地面物体都可以在当前的摄影图像中清晰地反映出来，除了有障碍物遮挡看不清楚的情况。所以在倾斜摄影测绘房产的过程中，路线的方向和侧面都要有100-150 的距离。在测区范围内平均设置所有控制点，且所有控制点应统一规范。它们都是以红白色等腰三角形的形式画在地上，底边50厘米。所有航拍工作完成后，这种形式的图像控制点可以清晰地显示在图像中。

目前，全球定位系统中图像控制点的测量基本上是以实时动态的形式进行的。测量图像控制点中的平面坐标和地面高度。若GPS 系统生物法施行全面覆盖就可以利用单基站实时动态测量模式进行补充工作。

3.航空测绘摄影。

在进行航拍时，可以通过无人机平台选择六旋翼电动无人机，并携带倾斜镜头进行实时拍摄。其中，俯视镜头的主距离可以选择为28 mm，测试镜头的主距离可以选择为40 mm，像素大小一般选择为3.98 微米。这类无人机在操作方式上特别灵活，对起降场地人员的操作要求相对简单，但操作过程缓慢，效率较低。

根据房产测绘比例尺标准，测绘航拍时如果表面分辨率设为2 cm，对应的航拍高度应设为140 米。根据设定区域的实际形状特征，划分工作区域。一般来说，设置航向与横向的重合度在80%左右。在设置飞行路线时，还应注意安全飞行高度的设置。外出工作时，根据无人机的续航能力设定工作任务，时刻保证设备的飞行安全。

4.生产三维模型。

航拍完成后，利用获得的航拍数据，以3D 建模软件的形式建立相关的3D 模型。具体操作流程包括工程建立、空中三角测量和几何模型重建。三维建模软件自动化程度高，用于空中三角测量和模型制作时人工干预少。在前期搭建好相关工作后，系统可以根据数据显示并生成完善的图形。想要生成高质量的模型，需要在完成航拍工作的时候，建立准确的数据。如果数据不准确，后期模型修复和补充测量数据的工作量会增加。矢量数据采集一般是根据3D 制图系统进行的，主要是根据3D 模式进行数据采集，因此模型的最终制作质量与合适的精度密切相关。

根据生产数据，三维模型的建立一般与前期工作密切相关。比如以前航拍中的地面分辨率、航向重叠度、横向重叠度以及像控测设的质量，如果相关数据不准确，生成的图案会有不同程度的问题。如果数据合理，测量精度也能满足基本要求。这时候生产出来的模型质量会有很大的提升，对于相关的模具修复和补充测量工作会在一定程度上降低工作强度。

使用3D 建模软件时，对计算机要求较高，需要配置集群系统，否则建模时间会持续延长。根据目前的技术设计和系统要求，三维模型制作完成后，会有OSGB 格式和XML 格式的文件，要完整保存。

5.采集相关向量。

目前，市场上应用最广泛的制图系统分别是EPS 和dp-modeler。实现三维成图主要有四个步骤，包括数据准备、方案配置、矢量数据采集和成像导出。需要准备的数据主要包括航拍照片、文件以及3D 建模软件生成的数据。配置好所有的作业后，就可以形成图像内容的缓冲区，3D 模式的导入就可以完全完成了。

6.测试结果的准确性。

矢量数据输出后，应按房地产测绘相关技术规定对工作成果进行复核。测试结果是否符合相关标准，根据统一规定，误差不应超过规定范围。超出规定范围的，要及时复测。

7.摄影测量模式下的数据集成。

倾斜摄影测量系统需要使用高精度数据镜像软件进行数据处理，同时需要结合不同方向的镜像测量模式，得到不同维度的测量和数据属性。同时还需要使用3D-Smart 数据成像软件对不同维度的映射图像进行平滑处理，保证得到的3D 数据模型更加逼真。同时，在测量的过程中，需要建立一个基本的点坐标空间，这样就可以在云网的数据汇总中详细评估点坐标，有利于获取功能更好的数据采集信息和完整的房产数据，也有利于在一定的应用基础上实现数据集成。此外，还需要根据房子的坐标长、宽、占地面积（截面积）来衡量。在三维数据镜像检测中，使用不同数量的边界点可以准确的检查逻辑。因此，为了提高数据整合的综合效率，需要在实践中对房产的多维空间结构和实地点进行测量，有利于在扫描过程中获得准确的数据校验类别，使房产的边界点信息能够以基本向量的形式被图层和数据叠加。最后，通过矢量图在不同应用形式下的重合和叠加，可以识别和纠正图中边界点的错位信息（可以采用1：500 的制图比例），有利于提高数据的准确性。总之，利用比例尺进行数据分配和数据整合，基于CORS 场地信息的应用，可以获得满足控制要求的地表高差。最后，需要将各种数据结构信息汇总成房地产基础数据。