倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用研究

梁定毅

（梧州市国土资源勘测规划院，广西梧州 543002）

0 引言

进行不动产测绘，要对全部不动产信息进行细致的了解，详细掌握位置、现状、规模、使用情况等。房产的前期调查通常是人工进行的，依靠人们完成现场拍摄，但是这种方式效率不高，所得到的信息也仅是依靠二维角度展开分析，而且因为地形比较复杂，特别容易引发不动产信息丢失。最近几年，开始使用无人机倾斜摄影技术，用来完成对三维空间信息和数据的测量，获得了一定的效果，而且也使作业风险性变低，还可以把测绘中得到的数据用云点图像加以展示。国内外都在无人机倾斜摄影技术方面加大研究，开始在不动产的测量上加大对无人机倾斜技术的使用，而且国外在军事、农业等方面也开始应用无人机倾斜技术，我国一般将无人机倾斜技术用来进行工程、竣工及对矿山等的测绘，也取得了一定的成绩[1]。在开始研究时，使用无人机倾斜摄影技术能够和MAX 技术构建在一起，可以搭建三维城市模型，也加快了获取三维空间数据的速度。

1 无人机倾斜摄影测量技术概述

一种无人机倾斜摄影技术，即在无人机上方设置倾斜摄影，还设置不同的数据传感器以及不同倾斜角度的相机，使不同角度的相机可以因角度变化而重新组合不同的数据，从而能够实现对数据的快速、精准地获取。无人机设备能够利用POS 系统，对数据进行关联和整合，这样就能在三维空间中做到对无人机状态进行实时的监测，还可以对摄影等装置进行及时调节，这样能确保数据不会失真，从而确保进行不动产测绘工作所得到的数据都是非常精准的。无人机倾斜摄影技术还能用来对不同的影像以及在平差摄影在垂直及倾斜等方向上实现对数据的采集，这样就能避免数据出现形变。利用POS 系统，能够为无人机搭建数据提供基础平台，而且也能够多方向地完成对数据的采集，可以在自由网中自主发挥，针对控制点可以构建相应的数学方程式，这样就能保证不动产测绘所得出的数据具有很高的精准度。在密度较高的位置开展测绘工作，无人机可以利用分割影像的技术，把倾斜图案所得到的图形开展分割和纹理聚类等活动，这样就可以算出不动产数据的匹配性，还可以使不动产数据在采集当中表现出辐射性，确保无人机倾斜技术能够在一种平衡的光感条件下使用[2]。无人机倾斜摄影的优点体现在可以为不动产测绘的开展提供较为精准的数据支撑，确保所得到的数据是真实有效的，而且还可以加快不动产测试得到数据的速度。一般不动产测绘获得的都是体现不动产二维属性的，通过测绘不能精准获得不动产方面的精准数据。但是使用无人机倾斜技术，在远距离对不动产的状况开展实时采集时，也可以做到对数据的实时回传，还可以构建起三维模型。无人机倾斜摄影技术能够对数据实行仿真建模，避免测量得到的数据存在很大的误差。对不动产进行测绘时使用无人机技术，在无人机中安装采集数据的装置，能省下很多人力，也可以降低在测绘方面的资金支出。在三维空间中使用无人机倾斜技术，能够用技术替代人工，计算更精准，时间更短。一般情况下使用倾斜摄影技术，其包括的5 种倾斜角度能实现对数据的智能分析，还可以实现数据的迅速传递。倾斜摄影涉及的关键技术内容，前提同样是要实现对数据的传递，提前计划好航道，从不同的摄影角度对要测量的对象展开分析，确定好航高、摄影参数、航线规划等不同维度的准备工作。摄影应当将空间和对象进行匹配，确保分辨率、摄影角度误差被控制在合理范围内，对图像进行羽化，在图像上创建坐标，从而得到附近图像的信息，展开多元化和精准性的数据匹配工作。

2 倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用优势

（1）在不动产测绘工作中应用倾斜摄影测量技术，可以提高工作便利性。与传统的RTK 技术（差分载波相位技术）相比，倾斜摄影测量方法的制图效果更好。测绘人员在测绘不动产时，往往会遇到复杂的地形，倾斜摄影测量可以满足不同情况下的测绘需求，降低外界因素对测绘工作的影响，其环境适应性较好。

（2）在不动产测绘工作中，测绘人员可以应用倾斜摄影测量技术来有效解决投影点设置问题。在提取地物纹理特征时，测绘人员可以应用倾斜摄影测量技术来获得高分辨率的航空摄影图像，无须重新设置投影点[3]。因此，这项技术的工作效率更高。

（3）测绘人员还可以应用倾斜摄影测量技术来快速地构建三维实景模型，实现数据采集、处理以及图像绘制。

（4）测绘人员可以应用倾斜摄影测量技术来降低测绘难度。测绘人员通常会应用具有倾斜摄影测量系统的无人机进行不动产测绘，这种无人机操作非常简单，工作效率较高。

3 地形测绘中无人机航空摄影测量技术的应用方法

3.1 准备工作

准备工作是保证倾斜摄影技术顺利实施的重要基础，主要涉及3 个方面。

（1）飞行器飞行的过程中很大程度上会受到天气因素的影响，因此在实际开展航测工作之前需要先对天气条件进行预测，避免大风、雾霾、降雨等天气情况对测绘作业造成不利影响。因此，应选在良好的天气条件下进行测绘作业，以保证设备的稳定性以及结果的准确性。

（2）由于倾斜摄影测量技术的实施需要依靠飞行器作为载体，因此应遵循我国空域管理相关规定，在天气条件允许的情况下进行飞行空域申报工作，并在派出所进行备案，以确保测量工作的顺利进行。

（3）在正式进行测绘作业之前，需要先安排专门人员负责试飞、试照工作，在多方面条件稳定的基础上再开展测绘。

3.2 控制点布置

在以往的测绘工作中，控制点的设置难度很大。因此，测量员需要结合飞行要求，确保检查点的准确性，并严格控制重叠程度。例如，在不动产测绘的边缘位置，测绘人员需要保证重叠度符合相关要求，从而为平差处理提供保障。测绘人员在工作中可以应用倾斜摄影测量技术来高效地开展控制点布置工作。通常，控制点之间的距离要保持在300m 左右，以保证测绘结果的精度。测绘人员应该将控制点均匀设置在不动产的边缘位置，并做好喷涂和标记工作。点位数据采集不能一次性完成，测绘人员通常需要采集3 组点位数据并取平均值。另外，各组数据的误差不能过大，需要控制在1cm 以内。同时，测绘人员要及时剔除异常的点位数据，以保证数据的可靠性。此外，测绘人员还要拍摄控制点的远景照片和近景照片，以满足方位确定和转刺要求[4]。

3.3 航空摄影

航空摄影是不动产测绘的基础工作，也是决定图像数据质量的关键环节。因此，工作人员必须监督飞行过程。在准备阶段，工作人员要对无人机的性能进行检查，以避免无人机在飞行中出现故障。工作人员还要核对无人机的飞行参数，确保其与设计方案中的数值相符，避免参数偏差过大而对测量数据造成不利影响。在航拍过程中，工作人员需要及时获取无人机的飞行情况，保证无人机航线的正确性。此外，工作人员还要对数据进行实时分析，以及时调整无人机的飞行方向与高度。完成航拍后，工作人员还要选择可靠的降落平台，完成数据的下载和存储。

3.4 三维模型的构建

倾斜摄影测量技术作为一项新技术，主要依靠低层航空完成各种角度的实时数据捕捉，并通过分析相关图像数据，获得地物地貌的真实情况。在这种情况下，这种技术的实施需要依靠三维模型的构建，从而将测量物体信息更加直观地展示出来。而倾斜摄影三维建模所涉及的内容主要有3 个方面：①图像预处理；②三维空间的创建，有效借助立体映射技术来对平面坐标与高程等内容进行计算；③密集匹配，也就是软件会根据多幅图片当中的共同特点展开匹配计算，并完成三维模型的构建。随后，通过将二维模型与软件有机结合就可以进一步得出实景模型、建筑面积等多样化的数据信息。倾斜摄影测量需要飞行器搭载传感器完成数据影像的采集，其整体过程主要可以分为4 个环节：①通过飞行器完成数据信息的采集，同时应保证天气状况与光照水平良好；②检测图像的质量水平，并选择出可以满足建模基本需求的图像进行预处理；③完成三维立体模型的创建；④通过三维立体模型来反映出不动产的实际情况。值得注意的是，通过倾斜摄影测量技术拍摄不动产需要将飞行器高度控制在150m 左右，航向重叠范围应控制在80%左右，而旁向重叠范围则应控制在70%左右，从而可以更加准确、全面地完成图像数据信息的获取，为后续环节的开展奠定基础[5]。

3.5 获取测绘所需的影像信息

为了提高无人机测量数据的准确性，测绘人员在做好不动产的无人机测绘工作时，应提前确定调查任务，详细掌握不同地区的气候条件，多维展开数据分析，从而开发出最科学的无人机航道，再依托无人机的飞行实验精准定位平台的位置。无人机在具体飞行时，有可能会出现偏离航道的情况，无人机在飞行时，应当完成对数据的测量，同时还应当对被测量对象拍照留存影像，用图像将现场的实际情况进行记录。也是为了后续能够借助于图片验证测量结果的精准性，建立三维影像，同时也可以方便开展后期的数据分析。还可以用其他辅助仪器帮助完成拍摄，还能针对空中三角测量技术不断进行改进，帮助该技术实现推广和使用。使用无人机进行拍摄时，能够对无人机的飞行动作、转弯等进行把控，或者也可以对拍摄的设置情况做出改变，如曝光、延时拍摄等，都是可以更改的设置。这样才能保证获得的图像真实性更好，可以比较直观地获得真实的数据，这样也可以推动测绘工作更好地开展。

3.6 空中三角测量中的应用

在测量当中空三重加密非常重要，也就是对图像进行分析，精准确定某一些位置的元素。以往的测量用到了三角测量法，这种测量方式存在一定的缺点。因为无人机在空中飞行时会出现偏转，而且在飞行中会受到风向等的影响，无人机做不到绝对的稳定，所以会影响到图像最终的效果，不利于连接点对图像信息进行提取，还有可能会导致无人机图像的偏转角度很大程度地超过预期，造成图像和连接点无法做到预定的一一对应关系。这时应当依托人工展开调节，否则就不能及时将后面的图形拼接起来，加大人工工作量，也会使项目工期受到影响。在具体进行计算时，可以借助各种图像处理工具，其中拍摄下来的图像、所得到的数据是处理的重点。想要简化处理流程，可以挑选两条线路当作框架，之后开展自由匹配。还可以针对连接点开展数据的提取以及测试，保证连接点是均匀排布在一起的。而且，也可以人为建立一些连接点，增强模型中不同路线彼此的连接强度。同时，在对连接点进行增添操作时，要远离边缘位置，挑选那些图像中心的位置进行连接点添加，这样边缘才不会出现形变[6]。

3.7 数据处理工作

在进行数据采集工作之前，必须对相关设备进行调试，以确保其在运行过程中正常工作。在完成信息采集工作之后则需要通过Smart3D 软件建模，并通过PIX4D mapper 等相关软件对图像数据信息进行二次加工处理。例如，在开展不动产测绘项目的过程中，通过倾斜摄影测量技术可以得出建筑物尺寸，并通过全站仪对其进行检验，以保证倾斜摄影测量技术得出的信息可以满足不动产测绘工程的实际需求。结合其实际应用情况来看，倾斜摄影测量技术比传统的测绘技术在精密度以及清晰度方面都有着明显的提升，同时也为相关工程建设提供了更加精确的数据参考。倾斜摄影测量技术的应用还可以进一步对常规测量流程加以优化，进而起到减少测量误差、提升测量精度以及提高作业效率的作用。

4 结语

综上所述，在新时代下，倾斜摄影测量技术在不动产测绘工作中的应用是测绘行业发展的必然趋势。在不动产测绘工作中，测绘人员可以应用该技术来弥补传统测绘技术的不足，提高数据采集的便捷性和效率。在应用倾斜摄影测量技术时，测绘人员需要做好准备工作、控制点布置、航空摄影、空三加密、数据处理等工作，确保不动产测绘成果达到使用要求。同时，测绘部门还要通过优化参数、提高摄影质量、提高人员素养等途径来建立完善的质量控制体系，充分发挥出倾斜摄影测量技术的作用。