倾斜摄影测量在农村房地一体测量中研究

倾斜摄影测量在农村房地一体测量中研究

冉康

贵州省测绘产品质量监督检验站，贵州省贵阳市， 550004

摘要：随着信息化技术的不断发展，各个产业都在发展过程中充分的利用到了现代化技术的优势，这有效的推动了产业的发展。在房地一体管理的工作中，传统的人工管理模式已经很难适应当前阶段的发展要求，必须要结合当今的智能化设备，采用无人机倾斜摄影的测量方式，提高测量数据的科学性、准确性。由此可见：研究倾斜摄影测量在山区房地一体实验中的应用具有积极的社会意义，希望本篇文章的发表能够对相关工作的开展给予一定的启示，更好的推动测量工作的开展。

关键词：倾斜摄影、测量技术、山区房地

引言：伴随着城市化进程的不断加快，房地一体化的管理模式在许多城市中得到了广泛应用，并且取得了不俗的成效。房地一体化管理主要指的是利用固定的测绘方式，将房屋和土地的权籍信息进行收集和整理。在传统的管理模式中，多使用人工测绘的方式，虽然能够在一定程度上保障数据的精准性，但在测量效率方面还存在着较大的问题。无人机倾斜摄影测量在此背景下应运而生，合理的利用无人机对房地一体进行测量，能够有效的提升工作效率和质量。

一、无人机倾斜摄影技术原理及优势分析

无人机倾斜摄影技术是近年来新发展起来的一种技术，相比较于传统的人工作业模式，该技术主要是通过无人机主体的形式提高了信息检测、传输的速度和效率，有效的提升了各项数据的准确性，同时，利用大数据、互联网的形式实现对测量数据的有效分析，构成了数据测量、分析、规划为一体的现代化测量体系。通过这样的测量方式，能够在最终的测量结果中显示出实际测量地的地形结构、地质状况、工程状况等信息，能够方便相关的工作人员更加快捷、高效的开展相关工作。从无人机倾斜摄影技术的特点来看，主要具备了精度高、信息传达高效、成本低的优势。

首先，通过无人机测量的方式能够将施工过程中所需要的各种信息通过信号的方式及时的反射到相应的数据库中，和人工测量的方式相比较，无人机测量的方式避免了人为的主观因素对测量结果的影响，从而提升了测量数据的精准性。其次，通过远程的监控和操作，无人机测量的方式能够直接的展现出测量地的真实状况，能够帮助工作人员对测量地的信息有更加全面的了解，这样的测量方式也减少了大量的时间投入，有效的提升了信息的传输速度。此外，无人机的测量方式能够减少大量人力成本的投入，从而降低成本。无人机的使用范围较广，不受作业面积的限制，灵活度较高都是其被广泛应用的主要原因。从倾斜影响在农村房屋测量工作中的特点来看，大部分的房屋建筑楼层较低，阴影相对较小，方便了特征线的捕捉和采集。从另一方面来看，房屋的倾斜角度小，采集点的精准度也能够提高。通过无人机的测量方式，能够对房屋的前、后、左、右进行全方面的探测和管理，相比较于传统的测量方式，这种倾斜摄影的测量方式在更大的程度上提升了测量数据的精准性和测量的效率，方便了后期工作的开展，有效的推动了工程进度的提升。

利用得到的影像数据可以通过Context Capture建模技术生成真实的实景三维模型，在模型上能够直接量测物体的长度，角度，面积，高度等信息。通过倾斜摄影测量可以获得精度较高的DOM，TDOM，DSM，DLG等数据产品。

二、采用倾斜摄影测量技术进行农村地籍调查的优点

1.提高采集效率

倾斜摄影技术的先进性较为明显，通过图像采集的方式，能够进一步的提升采集的效率和速度。相比较于传统的地形图，明显了提高了工作的效率。从其原因来啊可能，主要时影像图的采集更加快捷、高效，不必投入大量的人力成本，从而提高了工作的效率。

2.节省成本

从农村人口的分布特点来看，分散式的特征较为明显。在传统的采集中，受到地域限制的影响，在进行图像采集的时候，需要耗费大量的时间并投入巨大的人力成本。在倾斜摄影技术的运用中，便可以有效的避免上述问题的发生。倾斜摄影的测量范围更为广泛，能够实现对整个区域的全面监控，避免了在传统的测量中面临的遗漏问题，从而达到节省成本的效果。

3.信息收集更加快捷、高效

在开展地籍调查工作时，涵盖了众多复杂的数据，并且在进行数据整理时，需要编撰成相对完善的数据库，这就对数据检测和记录的精准性提出了较高的要求。在过去的人工测量中，由于人为的主观因素很容易出现数据误差的现象，降低了各项数据的准确性、科学性。利用倾斜摄影技术的方式，便有效的提高数据的准确性。能够在短时间内迅速获得相关的数据和信息，并且利用了现代化技术的手段，使得各项数据能够更好的满足相关的要求和规定，为房屋的考察工作提供相关的信息，推动考察工作的顺利开展。

二、在房地一体中无人机倾斜摄影技术的应用流程

1.无人机选择

在开展作业时，无人机的挑选是整个工作流程中最为关键的内容，作为测量工作的主体部分，选择合适的无人机能够在一定程度上有效的提升测量数据的准确性和测量的效率。以多旋翼无人机作为分析对象，展开对无人机选择的分析。从多旋翼无人机的特点来看，其具备了旋翼轴。在开展不同的测量工作时，选择不同的旋翼轴便能够产生不同的测量效果，这些旋翼轴也能够产生不同的推进力，使得无人机按照既定的路线进行作业，从而方便工作的开展。在进行测量工作时，需要进行前期的勘测和数据调查，对测量地的各项信息进行确定，从而制定出完善的作业路线。

2.布设像控点，选择坐标网络

通过设置像控点的方式，能够有效的提升无人机拍摄的精准性，在后期的工作中，工作人员能够根据这些数据有效的提升房地一体化管理的质量。在开展测量工作时，设置固定的像控点，为无人机的拍摄工作制定标准，将测量数据进行回收之后，构建出完善的三维建模。通过三维建模的方式，将测量地的实际状况通过立体三维的方式得以直观的展现，在开展其他的工作时，利用这个三维建模，对无人机的拍摄航线、拍摄地的地质状况有着更加全面的了解。除此之外，还要考虑到拍摄角度、拍摄周期等对测量数据的影响。

3.拍摄及三维模型的建立

三维建模的工作流程如下：首先，需要确定地表的特征点，找出不同地理位置的“独特性”。之后，利用光束法的方式对于整个区域进行平差的计算，需要从多个角度进行考虑，选定无人机起飞的时的初始值。利用ASIFT和SIFT两种算法的优势，将整个航线拍摄的各种照片的特征点进行连接，形成整个数据分析过程中所需要的基础网络。结合数据和现代化的设备，完成模型的构建工作。

4.地籍数据信息采集

在完成了三维模型的构建之后，需要将这个模型导入到地理信息系统中，尤其需要确保各项数据的准确性，各个数据不能出现明显的偏差，否则将会导致整个系统无法正常的运行。针对三维模型中所影射出的正射影像，利用实体的建筑物进行数据的分析与测量，通过这些数据，确定高程点。在对高程点进行测量和分析时，需要利用三维模型完成矢量的转化工作，之后，便可以直接开始地籍数据的采集和分析。

5.数据精度分析

数据的精度分析主要是通过固定的数据收集工作之后，判断数据是否准确的工作步骤。在现阶段的工作中，一般采用EPS式的数据收集方式，随后，将这些数据进行对比，判断其是否和地籍数据之间存在着较大的相似性。根据我国的相关要求来看，在进行地籍管理时，需要确保界址点、图根点和其他的地物点之间的数据偏差保持在5CM～10CM之间。在进行精度测量分析时，多会采用GPS-RTK技术，这种数据能够在很大的程度上确保数据测量的准确性，具有较为广泛的应用效果。

6.影像数据获取及处理

若想获得全面的影像，首先需要对检测的航线进行提前的规划，只有确立了完善的航线之后，方可推动影像拍摄和监测工作的顺利开展。为此，在进行测量之前，需要安排专业的工作人员对测量地的地质状况、地貌结构等进行合理的分析，从而确定出航线适合飞行的高度，并且需要结合相关数据库中的内容，确定更加科学的参数，然后利用无人机对测量航线进行确定，得到测量工作所需要的影像。影像拍摄完毕之后，可以将相关的数据导入到Smart3D软件中，进行数据的处理。该软件主要是通过设置坐标系和参数的方式，对照片进行检查和分析。如果在分析的过程中，发现了分辨率不够的照片，会对其进行空三的处理，之后确定出较为准确的三位模型，方便测量工作的开展。

7.EPS三维测图

利用EPS三维测图软件进行测量时，能够对倾斜摄影所形成的模型进行直接的处理，对于测量中的围墙和房屋的边角也能够进行准确的测量，如果需要对地面的高程点进行提取，也可以利用该软件实现。具体操作流程为：确定了测试的航线和方案之后，将测量地面的高程点所涉及到的各项数据和DOM模型上传到EPS软件中，该软件会自动的对模型进行检测，将其转化为影像拍摄所需的数据。在完成数据的转化工作之后，该软件还能够实现对模型的矢量化处理。一般来讲，多是采用五点法或者线划法的方式对房屋的模型进行绘制。同时，还可以将房屋的属性信息，包括房屋的参数、高度、宽度、楼层数等相关的信息进行直接的录入。以DOM模型为参考的影像拍摄工作，能够实现对地物的正面影射，发现在房屋的构建中所存在的问题，让相关的工作人员给予足够的重视度，并进行及时的解决，防止危害的进一步再扩大。

8地籍图的坐标转换及纠正

从无像控的特点来看，其搭建的三维模型精度明显较高。但是从无人机的GPS设备特点来看，在精度方面还存在着一定的欠缺，导致在最终的测量结果以及利用EPS系统所绘制出的地籍图出现了位置偏移的问题。和地籍成果坐标系统一般为2000坐标系统，现阶段的无人机多是采用WGS84系统。由于二者系统的不同，在进行数据转化的过程中，就会出现数据的偏差。这就需要借助外界的力量，降低数据的偏差对整体工作的影像，对坐标进行及时的修正和调整，保障地籍测绘工作的顺利开展，

三、无人机倾斜摄影在农村房地一体的测量中需要注意的问题

1.地物图像数据采集和处理

在进行拍摄之前，需要对拍摄地的地理信息做好数据的收集和处理工作，帮助工作人员对拍摄地的信息状况有更加全面的了解，方便后期工作的开展。在完成了数据的收集工作之后，需要根据不同村庄所在地的地质状况、地理环境、地貌结构等信息制定出较为完善的航线方案。同时，还需要多个设计人员进行综合考虑和分析，确定出精确地无人机飞行高度。对于无人机飞行中所需要利用到的各项参数都需要进行反复的检查，确保每一项数据的有效性和科学性。随后，方可开始无人机的航拍工作。在进行航拍过程中，还需要安排固定的工作人员在中央信息处理库中实时的监测无人机的飞行状况，对于飞行中所拍摄到信息和数据、做好及时的记录和追踪，在保障工作正常开展的状况下，将这些信息导入到地物坐标参数图的处理软件中。通过处理软件对信息的处理，使得各项信息的展现更加可视化。同时，还需要对无人机所传射的图像进行分析和筛选。如果在这过程中，发现了异常的状况，需要及时的上报到上级部门，降低这些异常对工作正常开展的影响。最后，利用三维建模的方式对数据的坐标、地理位置进行确定。

2.模型测图数据转化

在完成了前期数据的测量之后，便可以发挥三维模型的作用。利用三维模型的积极作用，能够实现地物的边角测绘工作，提高测绘数据的准确性，实现对房地一体化的科学化管理。

三、倾斜摄影测量在房地一体农村地籍测量的应用

1.地面控制点布设与坐标系统选择

在一般的工程中，地面控制点的设置时进行摄影测试工作的重点。进行合适的控制点进行设置，能够在一定程度上提升测绘的准确性和科学性。针对测量工作的特点来看，经常会在工程的后期面临着三角测量加密精度不高的问题。为此，为了有效的避免上述问题的发生，可以设置较高的控制点来保障测量数据的准确性。比如，在研究中发现：某工程为了避免出现三角测量加密精度不高的问题，根据测量地的实际状况，共设置了50个地面控制点。

通过高密度的地面控制点的设置，能够有效的发挥三维模型的积极作用，提升三维模型测量的精准度。在进行地面控制点的设置时，需要综合考虑各方面的因素对控制点设置的影像。在满足经济效益的基础之上，结合模型的精准度状况、时间周期等方面因素确定出较为准确的影像控制点。

2.像控点标志的制作

在开展像控点标志制作的过程中，需要考虑到油漆的颜色对整体的影像。比如：选择蓝色的或者是黄色的油漆达到颜色鲜明的效果，能够形成视觉上的冲击，结合地面垂直的十字架制作，形成较为直观的像控点标志制作，十字架在制造时，还可以设置相应的圆圈，选择红色的油漆确定控制点的准确位置。如果是在土地中设置像控点，可以使用白色石灰粉，使得像控点的积极作用能够得到有效的发挥。

3.精度控制策略

在开展农村地籍调查工作时，需要着重加强对各项数据精准性的重视度。为此，在进行地籍测量工作结束之后，为了有效的提升各项数据的精准性，必须要开展相应的精度验证工作。首先，需要安排相关的工作人员对于地籍的图纸点进行明确的规定，包括平面位置和三维位置的确定，避免出现较大的误差。同时，还需要结合现代化的设备对数据进行检测和对比分析，避免出现检测结果相差较大的问题。如果在利用无人机倾斜摄影技术进行测量之后，发现数据出现较大的偏差，必须要结合测量地的实际状况，进行再次的检测，找到误差的原因，并记录在档案或者上传到相应的数据库中，为后期的工作开展提供保障和借鉴意义，防治相似问题再次出现。如果数据相差不大，则可以判定为此次的测量结果有效。其判断标准为数据的误差是在国家允许的范围之内，从而更好的满足地籍测量工作的要求。另外，在现代化计算机和信息化设备的支撑下，地籍测量工作表现出了较为明显的成本低、效率高的特点，能够在社会层面得到广泛的应用，从而更好的推动相关工作的开展。

4.像控点测量

在进行像控点的具体测量工作时，需要结合现代化的网络技术和先进的技术设备，对于像控点的空间位置和地理位置进行合理的测量和判断。在进行像控点的测量时，必须要保障GPS系统的信号维持在稳定的状态中，如果发现了信号不稳定的问题，则不能开展工作，否则，将会因为信号的不稳定导致在测量中出现信号中断，影响测量结果的准确性。在完成了测量之后，还要对测量结果进行再次的检测，在两次测量数据的对比之下进行分析，确定出较为准确的像控点。在两次数据的差值小于了3cm之后，取两个数据的平均值，作为最后的成果。如果两次数据的差值大于3层面，那么仍需进行再次的检查和测量。通过这样的方式，在农村地籍的测量工作中，引进先进的倾斜测量技术，能够有效的提升测量数据的准确性，提升测量的质量和效果，方便后期工作的开展。

5.空中三角测量

在进行空中三角测量工作时，一般会利用到POS提供特定的多试影像。POS提供的多试影像一般都能够实现对测量地多角度的分析，将其中的外方位元素作为测量的初始值，结合ASITF算法进行测量和计算，最大程度上保障数据的准确性。

结束语

总体来看，无人机具备的优势，比如由于建筑物高度低，倾斜角度小，投影变形小，采集点精度高等特点在房地一体测量的工作中，能够得到充分的彰显，对于未来社会的发展更是起到了积极的推动作用。为此，在今后的工作中，我们仍要不断的加强对无人机倾斜摄影测量技术的研究力度，进一步提升其应用范围，在最大程度上协助房地一体地籍管理工作的开展。

参考文献：

[1]刘开红, 康雅丽. 倾斜摄影测量在房地一体农村地籍测量的应用[J]. 江西煤炭科技, 2019, 161(01):166-168.

[2]徐万生. 倾斜摄影测量在农村"房地一体"调查中的应用[J]. 智能城市, 2019(14).

[3]陆晓燕,蔡东健,李润生.无人机倾斜摄影测量在集中成片农村区域地形更新中的应用研究[J].中国科技信息,2020(15):58-60.