刘天辉
爬山虎科技股份有限公司 江苏 扬州 225100
摘要：农村房地一体测绘属于地籍测量范畴，目前主要采用的是全野外数字化测量方法，这种方法效率低下、劳动强度大，而且由于农村人空巢化现象严重，因锁门无法进入，导致测量人员没办法获取所需外业数据，存在很大的测绘死角。农村房地一体测量工作体量大、时间紧、任务重，大部分村庄分布零散、交通不便，依靠传统的测量技术手段难以在短时间内完成此项工作任务。开展了基于单镜头航摄的三维倾斜摄影测量工作，发现其很难满足城镇规划区范围内房地一体精度要求，但在城镇规划区范围外基于单镜头航摄的三维倾斜摄影测量精度能满足规范要求。
关键词：无人机；倾斜摄影；房地一体
引言
很长一段时间以来，人们都是通过人工实地采集方式来开展地形测绘以及地籍调查，虽然国家投入大量的人力、物力以及财力来开展此项工作，但是取得的成效却不是很高。传统测绘手段测绘效率和质量难以满足区域发展要求。伴随科学技术的不断提升，测绘行业近年来也发展很快，与此同时，要求越来越精准的地理信息数据，同时对其实效性也提出了更高的要求，测绘行业面临人工和时间带来的巨大压力。倾斜摄影测量技术作为一种先进的测量技术手段，近年来获得了巨大发展，能够更加精准快速的进行测量，同时高效性，使人们在三维信息方面的需求得到了很好的满足，由于倾斜摄影测量技术，具有测量精准度高，操作灵活、高效率，成本投入低的诸多优势，在很多领域当中都得到了普遍的应用。
1无人机倾斜摄影测量技术优势
(1)突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器，同时从垂直、倾斜多个不同角度采集带有空间信息的真实影像，以获取更加全面的地物纹理细节，更加真实地反映地物的实际情况，并可以利用提取及贴纹理的方式，降低三维建模的成本。（2）技术操作较传统方法成本低廉。倾斜摄影测量技术以无人机为支持，相较于传统方法以飞行平台为依托，不仅操作便捷化（作业人员控制无人机飞行轨迹和摄影角度，软件来处理信息数据和呈现最终三维效果成图），而且操作成本低廉化（设备投入、人力成本以及测量时间均得到有效控制）。可以说，不动产测绘中倾斜摄影技术的应用，可以有效降低城市三维建模成本。(3)倾斜摄影测量技术是通过借助无人机进行数据测量和影像拍摄的，是一种全自动的模式，通过实践表明，人工1～2a的人工建模，利用倾斜摄影测量技术进行三维建模只需要3～5个月，大大提高了效率，缩短了时间。（4）具有非常高的效率。在航测无人机上搭载倾斜摄影测量技术，能够及时快速地对影像数据进行获取，确保三维建模全自动化。通过实验发现，借助传统测量形式，一些中小城市人工建模工作可以在一到两年内完成，通过倾斜摄影测量技术时间可以缩短为三到五个月.
2倾斜摄影应用的关键技术
2.1布设航摄固定像控点
为避免测量过程浪费大量的时间，在像控点布设方面，将像控点分别设置为固定像控点和临时像控点。其中固定像控点，是整个工程项目中的点；而临时像控点，在施工环境或操作环境改变下，随之新设立的像控点。已知在整个施工过程中，只需对固定点布设和采集一次。因此以一个实际施工工程项目为例，已知该项目所在区域为一个四边形，经过测量得知该区域的边长小于210m，另外两边的边长则大于500m，依据区域网布设法，在该区域的四个角上，布设4个固定像控点，在大于500m的两条边上，取中间点分别布设两个固定像控点。利用GPS系统，获取所有固定点的三维坐标信息。
2.2航线设计
起飞前进行无人机和相机安全检查，寻找视野开阔，地势平坦的地方作为无人机起降场，观察空域内是否有高压线等障碍物，做好飞前准备。
本次测试采用大疆M600PＲO六旋翼无人机搭载DG4pros五镜头相机，以航向重叠80%，旁向重叠70%的重叠度，按地面分辨率1.4cm采集数据，设计航速为8m/s，测区航线外扩宽度100m，航飞总面积0.57km2，飞行高度105m，飞行1个架次，共获取航片数约5000张，影像清晰，满足建模要求。
2.3三维立体测图
EPS三维测图软件，三维矢量采编软件通过GIS数据平台进行研发，对osgb格式三维模型数据进行一键导入，对三维编辑工具进行提供，在三维模型基础上，开展立体测图工作。眼3D立体测图通过EPS地理信息工作站开展测图工作，通过地理信息角度以及测绘角度对数据模型进行构建，对CAD技术和GIS技术等综合的分析，通过数据库为基础把属性以及图形融为一体，通过数据生产源头，对转化测绘信息提供支持。采集裸眼3D信息，在信息化DLG数据上，主要体现在完全面向对象，动态符号化，同时一套数据具有一致的二三维符号和一体化的图属与图库。通过骨架线+属性描述来对地理要素进行表示，对GIS建库和应用需求进行满足，在显示以及打印环节，确保符号的动态化，更加规范的满足图示和相关制图需求，采集全要素过程当中根据模型进行设置，达到不变形，无错漏，不移位的特点。按照比例和相应的符号，对地物进行表示，应当连接拐点和侧标中心切准轮廓线，采集过程当中不能根据比例尺对地物进行表示过程当中，通过测标中心对基准点进行切准，节点定位线，不清楚模型难以精准的进行定位，应当将有关位置做出科学标记，更好的开展补测工作。
2.4倾斜摄影纹理映射构建三维模型
三维建模主要包括两大类，一是地面建模，二是建筑物建模。其中通过数字高程模型生成TIN，然后叠加DOM生成地面建模；利用3DSMAX插件中的三维建模平台，按建筑物结构特点进行分类，实现对建筑物的三维建模。而倾斜摄影纹理映射，就是配准二维影像线段和三维模型中的投影线段，实现自动纹理映射。因此通过无人机空中倾斜摄影，测量采集获得的场景影像，获得高精度的外方位元素。按照外方位元素与共线方程，利用3DSMAX插件，实现倾斜摄影技术应用下，对实际场景的多片立体测量。将测量获得的数据信息，录入到3DSMAX生成的三维模型中，并根据三维信息，提取模型每一个面，在影像上的最佳纹理信息，完成倾斜摄影纹理映射，实现对三维模型的构建。
结束语
本文探讨了无人机倾斜摄影测量技术、三维激光扫描技术在房地一体测量工作中的应用。通过地面三维激光扫描技术与无人机倾斜摄影测量技术融合，并应用传统测绘方式对数据进行补充及精度检查，这种方法可以满足房地一体测量工作的需求。房地一体测量工作的内外业作业模式比较多种多样，但任何一种作业模式都有自己的优缺点，使用多技术融合作业方式，可以利用多种数据的优点去互相补充，以完善整个作业过程中的效率问题和精度问题。
参考文献
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