不动产测绘中倾斜摄影测量技术的应用探索

　　【摘要】论文从实际出发，阐述了在不动产确权登记发证项目中，如何运用倾斜摄影测量技术，建立测区范围内各建(构)筑物的三维模型，并利用三维测图系统将模型导入，完成矢量数据采集并检测精度。

　　【关键词】无人机 ;倾斜摄影测量 ;三维模型 ;矢量采集

　　1 引言

　　传统的不动产调查测绘中，界址 点测量方法有解析法和图解法。解析法 测量精度高，但施测速度慢，需要不断 搬站测量。图解法图解速度较快，但精 度低。地籍图测绘方式除实测法外，还 有数字摄影测量法，但数字摄影测量法 对人员的职业素质要求高，需要能适应 立体观测环境且保证测标能准确切准模 型，其测量精度介于实测法和图解法 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。本文阐述了利用倾斜摄影测量技术 开展不动产测绘，并对成图精度进行检 查分析。

　　2 技术路线

　　采用倾斜摄影测量技术开展不动产 测绘，需要在航摄前，完成摄影分区的划定和航线规划任务，同时对每个摄影 分区按照事前像控的方式进行像控点的 布设测量。随即对摄影分区进行航拍， 形成覆盖范围完整无漏洞的多视角影像 数据。随后即可利用三维建模软件按照 工程创建、空三加密、密集匹配、3D TIN 构建、纹理映射及模型导出等步骤 开展三维模型生产 [1]。然后将模型导入 至三维测图系统，进行矢量数据的采集。 最后对产品精度进行检测并对发现的问 题进行分析。

　　3 像控点的布设测量

　　传统航空摄影测量中，像控点的布 设和测量基本为事后像控，即先进行测 绘航空摄影，后进行像控点的布设和测 量，除非测区环境复杂，事后可作为像 控点的地面特征点极少时，需要提前布 设地面标志，而利用倾斜摄影测量开展不 动产测绘时情况相反，基本为事前像控。 目前，大部分区域开展不动产测绘 时，成图比例尺基本在 1:500，依据该成 图比例尺在开展航摄时，平均基准面的 地面分辨率基本维持在 0.02m，可以说地面分辨率很高，地面的各种地物均能 很清晰的反映在航摄影像中(有遮挡除 外)。

　　所以，利用倾斜摄影进行不动产测 绘生产时，在航向和旁向以 100 至 150 为间距，均匀布设像控点，且像控点均 采用底边 50cm 的红白对顶等腰三角形 形式喷涂于地面。完成航空摄影后，该 形式的像控点可以清晰的成像于航摄像 片中。 目前，像控点的测量基本采用基于 CORS 系统覆盖下的网络 RTK 方式开展。

　　测定像控点的 CGCS2000 平面坐标和大 地高，对于 CORS 信号无法覆盖的区域 可使用单基站 RTK 测量模式进行补充。 如需 1985 国家高程基准下的正常高成 果，可以采用付费解算加高程拟合的形 式求解成果高程值。像控点的精度需要 达到图根点的精度。 像控点编号和刺点要遵循一定规则 和要求，防止后期点位刺错导致空三成 果精度的超限。

　　4 测绘航空摄影

　　本次航空摄影采用的无人机飞行平台为六旋翼电动无人机，搭载五镜头 倾斜相机进行航摄，其下视镜头主距为 28mm，侧视镜头主距为 40mm，像元 大小为 3.98μm。多旋翼无人机作业方 式灵活，对起降场地的环境，人员操作 的要求相对固定翼较低，但其作业效率 较慢。

　　因不动产测绘的成图比例尺基本在 1:500，为了能满足界址点精度要求，测 绘航空摄影的地面分辨率设计为 0.02m， 相对航高为 140m。按照建成区域的形状 特点，进行摄影分区的划分，航向重叠 度和旁向重叠度均为 80%，以此设计飞 行航线，且需要特别注意安全飞行高度。 在外业进行航拍时，需要时刻注意 无人机的续航能力，保证设备安全。

　　5 三维模型生产

　　航空摄影完成后，利用航拍数据基 于 Smart 3D 软件进行三维模型的构建。 操作流程主要包括建立工程、空三加密、 重建模型。Smart 3D 的自动化程度高， 利用其进行空三加密和模型生产时人为 干预少，只需前期建立好工程后，即可 在集群系统的帮助下生成模型。

　　但高质 量的模型产品需要质量过硬的航摄数据， 否则后期会加大修模工作量或外业补测 工作量，因为利用三维测图系统进行矢 量采集，主要依赖于在三维模型上采集 数据，所以模型的质量关乎矢量精度。 根据长期的生产经验，三维模型的 质量很大程度上依赖于前期航摄的地面 分辨率、航向重叠、旁向重叠和像控布 设测量的质量。

　　地面分辨率低，重叠度 低，像控分布不均匀和测量精度低，会 导致生成的模型出现不同程度的拉花、变形，细节表现差，同名点错位等问 题。而高分辨率，大重叠度，像控点分 布合理，测量精度满足要求的情况下， 生产的模型质量会有很大提高，模型精 度高，能有效减少修模或外业补测的工 作量。 Smart 3D对计算机硬件配置要求高， 且需要配置集群系统，否则空三后的模 型生产阶段会很长，配置低会增加系统 无响应等各种问题出现的概率。 按照技术设计和三维测图系统的 要求，本次三维模型生产输出的成果除 OSGB 模型外，还需要完整保留 xml 空 三文件。

　　6 矢量采集

　　目前市场上有两款较为流行的三维 测图系统，分别为清华山维的 EPS 和天 际航的 DP-Modeler。本次矢量采集采 用了 DP-Modeler 三维测图系统。该软 件实现三维测图主要有四步，有数据准 备，方案配置，矢量数据采集和成果导 出。其中准备的数据主要有航拍照片和 Smart3D 生成的 xml 空三文件、OSGB 模型数据。使用方案配置工具将空三文件 及影像、OSGB 模型路径配置好后，生成 影像缓冲，即完成了三维模型导入工作。

　　使用 DP-Modeler 的采编功能，按照 相应的地物编码和采集方式，即可进行 矢量采集。该软件提供两种建(构)筑 物采集方式，如果三维模型精度高，可 以直接在三维模型上进行采集，同时也 提供了一种在三维模型精度无法满足需 求时，结合影像进行采集的方式。 采集完成后，可利用交换文件 CAS， 完成成果的输出和格式转换。

　　7 精度检测

　　矢量成果输出后，需要按照不动产 权籍调查的技术规程对成果的精度进行 检测，检验其是否满足权籍成果精度。 按照统一要求，本次开展的农村不动产 确权登记发证项目的区域内，其界址点 中误差不能超过 ±7.5cm，允许误差为 ±15cm。按照测绘成果质量检查与验收 的相关要求，超过 ±15cm 的按粗差计算， 粗差在 5% 以内，剔除粗差后计算成果 中误差，如果粗差超过 5%，该成果不合 格。对每个村都随机抽取 40 至 45 个点 和边，利用测量仪器实地进行精度检测， 发现成果均存在粗差，但没有超过 5%。 分析造成粗差的原因，主要是部分建(构) 筑物结构的多样性导致内业界址点位置 解析错误，致使正确的界址点和解析错 误的界址点较差超限。

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　　8 结语

　　本文针对不动产测绘项目，阐述了 利用倾斜摄影测量技术和三维测图系统， 完成测区范围内 1:500 权籍测绘的成图 任务，并通过实测的方式检测了利用模 型数据采集的矢量成果精度。通过在项 目中的实际应用加质量检查的方式，表 明该方法在保证精度的前提下，确实可 以有效的缩短作业周期，但其前提条件 为航拍的分辨率、航拍的重叠度、像控 点的布设和测量精度必须满足相应比例 尺成果的要求。

　　参考文献

　　[1] 汪承义，陈静波，孟瑜，陈建胜等 . 新 型航空遥感数据处理技术 [M]. 北京 ： 化学工业出版社，2016.