湖南省地质测绘院 湖南省衡阳市 邮编：421001
摘要：随着我国科学技术水平的不断进步，全面改善农村住房条件是一项造福人民，维护农民权益的政策。房地一体化农村宅基地测量是国家了解农民住房条件和科学制定新农村建设规划基本数据来源的重要手段。对农民而言，对住房进行全面权籍调查登记是使个人住房合法化和赋权的有效方式。房地一体化农村宅基地权籍调查是对农村住房用地和农村住房的综合调查。对于我国广大的农村地区，要进行全面的房地一体化测量，传统测量方法工作量巨大，且效率较低，而先进的无人机倾斜摄影测量法可快速、高精度的测量出房屋界址点坐标，量算界址线边长，为后续的房地一体化农村宅基地权籍调查登记奠定坚实可靠的图形基础。
关键词：无人机；倾斜摄影；摄影测量；农村房地一体化
引言
农村宅基地及房屋权籍调查是以“权属合法、界址清楚、面积准确”为原则，以不动产单元为基本单位，重点复核农村宅基地、集体建设用地权属调查、地籍测量成果，完成地上房屋及其定着物的调查和测量，建立农村“房地一体”的权籍调查数据库，满足不动产统一登记工作的需求。传统的不动产测量通常采用GPS－ＲTK结合全站仪的数字化测图的测量方法，该方法的优点是精度高，缺点是工作效率相对较低，需投入大量人力、物力且效率低、周期长、成本高。随着倾斜摄影测量技术的发展和无人机的快速成熟应用，基于无人机技术的倾斜航空摄影测量，可以方便、灵活地获取多角度高分辨率影像，快速自动地生成实景三维模型，并可以在室内基于实景三维模型进行地理要素采集，可以有效替代野外全站仪测量，节省时间，具有效率高、成本低、数据精确等特点。因此，研究将无人机倾斜摄影应用于农村不动产房地一体测绘工作具有重要意义。本文以湖南省某县农村宅基地权籍调查项目为例，采用无人机倾斜摄影方法获取农村房地一体化地籍测量、宅基地测量数据，希望为实现农村宅基地快速调查测量提供新的技术方法。
1倾斜摄影工作原理
倾斜摄影是利用倾斜相机获取地物信息的一种新型的航空摄影方式，一般由飞行平台、倾斜相机、POS系统3个核心部分组成，能从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息，同时记录航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等参数。一般倾斜摄影采用5镜头相机，1台获取垂直影像，另外，4台从前后左右4个方向同时获取地物的侧视影像。相机倾斜角度在40°—60°之间，可以较为完整地获取地物侧面的轮廓和纹理信息。倾斜摄影系统搭载在有人机或无人机上，可以快速获取地物三维模型且成像效果好，是大场景三维建模测图的重要选择。
2飞行方式和无像控中的问题
鉴于一些农村地区相对平坦的地形，建筑物以相对传统的方式布置，高度低，面积小。研究了两种飞行模式和图像控制模式，并提出了对角飞行模式。与“井”字飞行模式相比，对角飞行模式的数据精度略低于“井”字飞行模式，但仍符合地籍边界点精度要求，对角线飞行场飞行模式和内部行业处理时间短于“好”字型飞行模式，图像数量小于“好”字型飞行模式，考虑到这两个方面。这个过程中问题可归纳为两个主要方面：一方面，不同的人对地面物体有不同的切入点。
纹理映射的本质是处理捕获的图像，将纹理图像生成利用数学关系确定两个空间免的相互关系。二维空间的点和三维模型空间的点。二维空间的点和三维模型空间的点分别是这两个点。3D模型需要将纹理图像附加上去才能更加逼真。根据方向的不同纹理映射也可以分为前向和反向映射。屏幕顺序方法也叫反向映射。它是从屏幕空间到纹理空间进行的映射。纹理空间很大程度上掌控着每个空间的像素。通过颜色为每个像素进行归位。进行规定方位分配坐标。纹理映射方法中使用最多的就是反向映射。因为每个像素都可以被改善，也极大的避免了图像的不连续性，以房屋墙壁为例：当房子的墙壁被两个或多个图像完全捕获时，那么图像的面积很大，将要映射的区域选择出来。当单个图像从房屋的墙壁被独立选择出来的时候就可以用纹理映射的方法进行映射图像？当房屋墙壁的图像没有被捕捉时。纹理区域可以映射较小的图像。当没有拍房子的墙壁时它是相似的。被捉住的墙壁纹理或特写镜头摄影？Smart3D自动纹理映射。首先，在解决方案之后生成点云数据。点云数据基于预设优先级自动构建不规则三角测量，以生成无纹理白色模型3d模型。最后快速完成纹理映射可以通过纹理进行映射，图像的数学关系以及位置信息来完成，最后将真实纹理的三维模型建成
实验验证了测量区域周围的布局，角落布局和少量内部布局。它是一种适用于农村宅基地综合测量的图像控制点布局方案。在平坦地形和高地形的农村地区进行该实验。线和边重叠为80％和70％的无人机，并根据建立的三维模型为前提。综合结果的准确性与地籍调查规范的一级和二级要求一致，因此倾斜摄影测量可应用于农村住宅的综合调查。对于地形相对平坦且建筑物相对规则的一些农村地区，建议采用对角飞行模式。对角线飞行模式优于T模式。
3基于无人机倾斜摄影的房地一体化农村宅基地测量方法
3.1倾斜影像三维建模
将外业航飞采集的影像数据、pos数据、地面控制点数据导入预处理软件中，进行测区范围内影像重叠度、照片质量、飞行质量等检查工作，对于重叠度不合格及照片质量不达标的架次及时重飞，确保数据无误。将预处理好的数据导入SMAＲT3D软件中进行数据处理，经过空三加密解算、区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等，形成最终OSGB格式的三维模型产品，如图1所示。
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图1倾斜影像三维模型
3.2 技术方法和流程设计
为验证无人机倾斜摄影技术在农村宅基地测量中的应用可行性，研究以无人机倾斜摄影技术为数据获取手段，以 ＲTK、全站仪测量为测量控制，结合数据自动编辑处理软件，进行高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。研究总体思路为:外业倾斜航飞数据采集、内业倾斜影像三维模型重建、CASS 数据采集编辑成图，具体技术流程如图 1 所示。
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图2 倾斜摄影测图技术流程
结语
虽然倾斜无人机摄影测量技术已经在很多方面得到应用，但在房地一体化农村宅基地测量方面的应用还处于探索阶段，因此，有必要对三维模型的质量进行更深入的研究，因为倾斜无人机摄影测量成果的精度取决于三维模型的准确性。倾斜无人机摄影测量虽然可以实现快速测量、建模、制图，但如何在屋檐下、树林下、其他建筑物的阴影下实现3D建模，如何减少其他特征的遮挡并使3D模型更加准确还有待研究。目前，倾斜摄影测量影像数据处理速度很慢，并且需要较高的计算机硬件配置，未来如何提高内部影像数据处理速度，降低对计算机硬件配置的要求也是主要的研究方向之一。
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