关于倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用

文／周军 玉林市不动产登记中心 广西玉林 537000

引言：

不动产测绘主要指的是地籍测绘，相关测绘结果对保护产权、规划土地有益，测绘工作覆盖界址点测量、地籍控制测量、房产图测绘、地籍变更测量等方面。以往的不动产测绘主要依赖人力，工作人员的专注度、专业能力、测绘安排等方面会对测绘效果带来影响，造成了一些测绘结果无法满足不动产综合管理需求的后果。基于此，为了能提升不动产测绘水平，探析倾斜摄影测量技术应用的策略显得尤为重要。

1.概述倾斜摄影测量技术

倾斜摄影测量技术有着先进性，属于数字化测绘手段之一，在飞行平台上专职人员可根据测绘需要搭载若干传感器，可从不同角度切入采集地面影像数据，精准获取地面物体基本信息，这些信息通过影像匹配、区域网联合平差、纠正、DSM 生成、建模等处理最终得到测绘结果。该技术不仅能真实获取地物信息，还能对地物进行定位，同时嵌入影像信息、地理信息，丰富应用场景，满足用户需求。在不动产测绘中倾斜摄影测量技术的优点有以下几个：一是精度较高，利于分辨地物信息；二是从多个角度切入采集不同的影像，这能全面获取地物信息，尤其能得到丰富的地物侧面纹理信息，用以弥补正射影像测量技术缺陷；三是三维空间场景逼真，在该空间内地物坐标一目了然，同时能展现出细节特征，这对提高不动产综合管理质量有益；四是技术有着集成化的特点，传感器技术、大数据技术、GIS 等技术均可在倾斜摄影测量中发挥作用，进一步增强不动产测绘的技术性、专业性与高效性[1]。

2.在不动产测绘中倾斜摄影测量技术的应用策略

2.1 按照技术标准展开不动产测绘工作

在应用倾斜摄影测量技术解决不动产测绘问题的过程中专职人员持续累积经验，这些经验汇聚到一起逐渐生成了有着规范性、指引性、实操性等特点的技术标准，这些标准可为技术应用与起效提供依据，解决倾斜摄影测量过于随意、优势不明显等问题。技术标准包括低空数字航空摄影测量内业规范、无人机航摄系统技术要求、全球定位系统测量规范等。为了能在技术标准的指引下更好的利用倾斜摄影测量技术，专职人员要在不动产测绘前深度解析相关标准，强化规范操作的测绘服务意识，严格遵照标准开展测绘工作，进而保障测绘事半功倍。

2.2 理顺基本流程提高测绘效率

为了使倾斜摄影测量技术能在不动产测绘中更好的发挥作用，专职技术人员应在经验汇总与技术标准的指引下，理顺基本操作流程，用以提高不动产测绘工作效率。第一，准备好不动产测绘所需基础数据，包括测区高等级平面五个或五个以上的控制点、平面坐标、高程等，进而为测绘精度控制奠定基础；第二，立足实际选择像控点，以房地一体化项目为例，专职人员应要考虑到测绘区域的布点需求，确保目标点、地物点可辨认且对空视角良好，几乎不被树木、建筑物等地物遮蔽，黑白反差较小[2]。在公共区域筛选像控点，使旁向、航向重叠位置的像控点能高效共享，通常控制点设在靠近旁向重叠中线3 厘米以内的地方，若旁向重叠无法满足测绘的需求则要分别布点。相片边缘、控制点之间的距离应超过1.5 厘米；第三，测量像控点，专职人员可用GPS 技术实现测量目标，要求观测时间大于15 秒，各点观测2 次，在获取RTK 固定解以及稳定收敛的条件下记录测量结果，用2 次测得数据的平均值作为最终的像控点测量结果；第四，准备好飞行器以及摄影装备，如五目相机、M600 PRO 型无人机等，还要在实测前检查装备，确保装备稳定，能按照规定运行；第五，明确飞行要求，对倾斜摄像机、飞行平台、地面分辨率等参数加以说明，相片重叠范围不得影响不动产测绘，在相同航线上邻近的相片航高差要小于30 米，最小、最大的航高差应小于50 米，设计航高、实际航高之差一般要小于50 米；第六，明确影像质量要求，在不动产测绘时影像应有层次性、丰富性、清晰性，色调柔和，便于工作人员分辨地物，为建设立体模型奠定基础，影像内不可出现大面积反光、烟、云、污点及其他缺陷，同时允许有少量且不会影响到测绘的缺陷存在。拼接影像无错位、重影、模糊等情况；第七，规划飞行路线，明确飞行任务，利用飞行软件在实测区域内设置飞行参数，并设计区域飞行方案。除了要从整体着眼设定倾斜摄影测量技术应用流程以外，还要紧抓要点，有针对性的设定技术流程，要点包括前期准备、空中三角测量、生产数字表面模型、生产数据高程模型等，保障各项工作都能思路清晰、准备充分、科学高效。以前期准备为例，专职人员应提前准备好航线示意图、航摄资料审核报告、倾斜影像数据等倾斜摄像资料，还要准备好技术设计书、控制点成果表、检查验收报告等控制资料，以及行政区划图、水利图、测区各类比例尺地形图等地图资料，亦需对资料加以分析，用以核查控制点有关信息，剖析重叠度、地面分辨率、航摄时间等参数是否符合精准测绘的具体要求。根据国家标准编写倾斜摄影测量技术应用方案，在该方案的驱动下，针对倾斜影像进行预处理，保障影像饱和度、色调统一，能通过前置性处理凸显地物细节，相关细节视觉清晰且可读性较强，同时不影响地物属性判读与立体观测[3]。对于一些规模较大的不动产测绘项目来讲，专职技术人员应在试验测量的基础上优化技术方案，基于此试验测量应属于技术应用流程的组成部分，依据不动产测绘的面积大小、难易程度等方面决定是否需要试验，试验后要对影像重叠度、倾斜角、旋偏角以及航线高程、弯曲度等方面进行检查，既要精准无误，又要便于操作，满足测绘需求，在不动产测绘中更好的发挥倾斜摄影测量技术的积极作用。

2.3 做好倾斜摄影测量三维建模工作

相较于其他的不动产测绘技术，倾斜摄影测量技术的优势之一是可以直接生成三维模型，以便专职人员直观解决不动产综合管理难题。这就需要专职技术人员在获取各类影像数据资源的条件下，利用Context Capture这款软件生成CAD 模型、三维地表模型、正射影像三维图及其他有着精准性的GIS 格式三维模型。实践证明，Context Capture 有着较强的兼容性，可以将多种类型的数据汇聚到一起，达成无缝重建的目标，无论是空中摄像，还是地面拍摄，均可在照片精度达标、分辨率较高的条件下生成三维模型，并能在该模型内展示出地物的细节。Context Capture 功能有以下几个：第一，地理参考数据高度集成，该软件可为多类地位数据（如控制点、GPS 标记等）提供本地支持，专职人员运用完整块导入、旋转导入等方法能导入多类型的定位数据，在此基础上，精准测得地物面积、间距、体积等结果；第二，自动进行空中三维重建与三角测量，该软件能主动识别照片拍摄的方向与相对位置，在此前提下，编辑连接点或添加控制点，达到微调空中三角测量所得结论的目的，这可提高不动产所处地理空间的精度。应用三维重建算法能得到网格面片的纹理信息，因为该软件可以确保网格模型定点处于最佳位置，所以能降低模型表面出现瑕疵的几率，这使得测绘模型的边缘更为锐利，细节更加精确，在提高几何精度的同时能满足不动产综合管理的工作需求；第三，在该软件的助力下可生成GIS 模型，还能把空三成果、瓦片范围导出为XML、KML，该软件内的数据与GIS 模型有着高匹配性，专职人员可在数千个空间参考系内选择数据并自动生成坐标系，该软件还可以依据照片空间分布情况与分辨率主动调节GIS 模型，使该模型更具抓地性与实用性，这使得基于Context Capture 软件的GIS 模型无需为了迁就某些场景地域的分辨率而牺牲整体呈现效果；第四，处理实景模型，该软件能迅捷处理多种类型的网格模型，还能提取断裂线、地形、横断面等数据，用以满足生成三维模型的需求，该软件能把实物数据、GIS 技术、网格模型集成到一起，在网格视觉空间内专职技术人员可直观获取信息，借助可视化模型探究并解决不动产管理问题；第五，处理点云，该软件能分析、分割、增强点云，还能把点云、不动产模型关联在一起，使用断裂线、横截面切割、地形及其他提取功能落实建模目标，亦可得到利于直观演示的动画。在不动产测绘中，专职技术人员积极使用倾斜摄影测量技术，利用该技术获取外业数据，而后对数据进行质检，在数据符合要求的条件下方可导入建模软件，用以保障软件能发挥精准建模的作用。在数据影像上标明像片控制点，在容易辨读的位置上注明业内加密点，可用Smart 3D Capture Master 系统量测像点坐标，专职技术人员可用高新技术落实立体观测以及自动解算的目标。在空中三角自动测量完毕后可展开自动建模活动，因为有些不动产测绘空间较大、时间较长，所以模型重构环节数据分析压力较大，为了缓解这一压力可使用切块集群运算技术，最终得到精准、细致、全面的测绘结果[4]。

2.4 优化立体测图效果

在技术赋能的新常态下，立体测图代替平面测图是一大趋势，亦可凸显倾斜摄影测量技术的优势。专职技术人员使用EPS 技术，以地理信息工作站为依托，展开3D裸眼立体测图活动，使用倾斜摄影测量过程中获取的数据打造模型，有效应用GIS 技术、数据库等技术把属性、图形高度融合到一起，聚焦数据生产源头满足不动产测绘数字化、直观化、智能化的需求。为了优化立体测绘效果，专职人员要率先改善工作环境，保障标准清晰、数据精准、测绘目的明确，设立EPS 文件，在此前提下导入立体模型，针对模型内的数据进行立体编辑处理，还需注重数据核查，确保最终导出的成果有着精确性。相较于以往的不动产测绘图，立体测图能实现图库、图属、二三维符号一体化的管理目标，以“属性描述+骨架线”这一模式为支撑呈现地理要素信息，这符合3D 裸眼立体测图持续优化升级的要求，加之打印环节、显示环节的动态调适，有效提高立体测图的时效性与规范性[5]。

2.5 注重外业调绘补测

专职技术人员应依据不动产测绘数字模型全要素采集信息，相关信息应无遗漏、无错位、无变形，在采集与整理利用符号、比例所表示的地物时要用拐点或测标中心切准轮廓线连接，若采集与整理的数据并非依照比例表示，那么这些地物数据可能会出现很难精准定位的情况，则需专职人员做好标记并展开补测工作。通常专职技术人员可以在线划图内直接清绘，清绘部分就是补测内容，要求补测内容可助力专职人员达成业内数据图高效、精确编辑的工作目标。有些不动产测绘会出现补测面积较大的情况，那么要编辑生成外业图形数据。无论是清绘，还是编辑图形数据，都需要遵循面状要素封闭、线状要素连接的基本原则。专职人员在调绘前要根据实际情况规设工作计划，收集工作所需资料，了解测区实况，分析测区基本特征，确定调绘路线，还要妥善分配人力并提高工作效率[6]。调绘工作、数据编辑、立体采集等工作要高度衔接，其目的是完整、精确的表达地形要素信息。调绘前需检查好立体采集数据，以免出现数据有遗漏的情况，确保数据采集、取舍、表示均科学合理。调绘工作要点有五个，即走到、看全、量准、问清、精绘，在描述清晰、准确、合规、恰当的基础上完成调绘任务。专职人员可使用以下两种调绘手段：一是像片调绘，调绘像片以固有像片为素材制作而来，根据不动产测绘区域内地物的复杂性来确定像片的比例尺，还要便于判读与使用，通常调绘像片比例与成图比例相比不小于1.5，若地物较为复杂则需酌情放大比例。若选用像片调绘手段，那么专职人员要保障各个影像间超出20%以上的部分是重叠的，邻近调绘像片重叠部分的中心线宜绘制调绘范围线，应超出原始像片边缘1 厘米，若进行全野外布点，那么可把图廓线定为调绘范围线，将像控点连在一起，一般情况下允许偏离值应小于1 厘米。针对平坦区域来讲，专职人员可用折线或直线作为调绘范围线，针对丘陵山地来讲，可用折线、直线作为南边、东边的调绘范围线，用曲线作为西边、北边的调绘范围线。需要注意的是，任何类型的调绘范围线均不能切割居民地，亦不可与线状地物重叠在一起，邻近调绘范围线有着紧密性，同时不可有重叠的部分与漏洞；二是底图调绘，基础数据源自DOM，亦可利用纸质调绘底图展开具体的工作。专职人员应在标准图幅范围内完成调绘任务，遵循无重复、无遗漏的基本原则。在调绘时需做好现有数据的核查工作，还要及时补充、修改漏、错的信息，针对业主很难得知的地理名称、地理要素以及地物进行补调，还要针对现有三维地图很难精准采集的信息加以补测，亦需补测新增地物，进而得出有着时效性的调绘成果。在获取调绘或补绘数据的基础上，要做好数据编辑处理工作，专职人员可以调绘成果、立体采集成果为依托，将要素数据属性录入系统，完成图形编辑任务，图幅接边并得到非符号化数据，该数据通过检查、配置、注记、图廓整饰等处理最终成为符号化数据。专职人员以野外补测及调绘成果为依托采集新增地物信息并落实立体化补测的目标。在编辑数据时遵循要素选取基本原则，确保数据主次有别、精准无误、层次分明，使调绘补绘内容能在不动产测绘中起到积极作用。

2.6 整理测绘成果

从不动产测绘的角度来讲，测绘成果包括交通与附属设施、管线与附属设施、居民地与垣栅、水系、地貌、植被、境界线等，这些测绘成果为倾斜摄影测量数据汇总与呈现提供了发力点。不同类别的测绘成果数据整理要求存在着区别，以地貌与土质为例，在整理测绘成果时，专职人员要从实际出发，测定陡岩、陡坎、冲沟、雨裂等。若天然形成的坎、坡斜度超过70 度，那么要按照陡坎标记与呈现，若不足70度则依照斜坡标记与呈现，还要测定低、顶的高程。除了要有针对性的呈现测绘成果以外，专职人员还要通过数据编辑处理实现充分运用倾斜摄影测量所得信息的工作目标。数据编辑需不影响测绘结果的几何精度，地形图要素清晰、完整、合理，同时各要素数据编码、线型、颜色、字体等方面均与编码方案相同。在采集所得原图上添加调绘补绘内容，依据倾斜摄影测量技术设计书完成一体化编辑任务，在一体化编辑完毕后需做好接边检查工作，保障线型、颜色、底层、属性等方面有着一致性。编辑后的图式应有适宜性，同时图中信息精确、图面整洁，文字标注利于专职人员直观判读，各类数据可根据不动产测绘需求予以共享、输出、增减。

2.7 通过技术培训提升专职人员应用倾斜摄影测量技术的能力

倾斜摄影测量技术有一定的难度，若想有效运用该技术完成不动产测绘任务则需做好技术培训工作，培训内容覆盖行业标准、技术流程、测绘要求等方面，保障专职人员了解该技术起效的基本原理，还能规范使用该技术，提升其数字化测绘能力。除了专业技能培训以外，还要注重技术集成培训，这一点在RS、GIS、大数据、人工智能等高新科技引入不动产测绘领域的新时代较为重要，基于此相关培训要有综合性、前沿性，鼓励专职人员运用多种技术手段攻克不动产测绘难关，实现规范、智能、精确、迅捷测绘的目标，同时助推倾斜摄影测量技术稳健发展。

结语：

综上所述，在不动产测绘中应用倾斜摄影测量技术能精准获取地物信息，还能直接导出立体模型，利于专职人员完成不动产综合管理工作。基于此，专职人员要树立应用倾斜摄影测量技术解决测绘问题的主观意识，还要根据国家技术规范、工作流程、实际需求等方面合理的运用该技术手段，亦需通过培训增强技术实力，注重技术集成与创新实践，继而持续拓宽不动产测绘领域倾斜摄影测量技术的应用渠道。