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摄影测量在农村房地一体确权中的应用探讨焦少华

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：焦少华

[导读] 摘要：倾斜摄影测量技术相较于传统不动产测绘技术，具有数据采集便利、无需选取投影点以及操作简单、成本低等方面优势，不仅满足了现下不动产测绘实际需求的同时，也极大地提升了不动产测绘工作效率与质量，倾斜摄影测量技术在不动产测绘工作中有着十分重要的作用。

        河南励创地理信息有限公司河南省南阳市 473000
        摘要：倾斜摄影测量技术相较于传统不动产测绘技术，具有数据采集便利、无需选取投影点以及操作简单、成本低等方面优势，不仅满足了现下不动产测绘实际需求的同时，也极大地提升了不动产测绘工作效率与质量，倾斜摄影测量技术在不动产测绘工作中有着十分重要的作用。在不动产测绘中如何合理应用倾斜摄影测量技术，是目前测绘人员需要考虑的问题。
        关键词：摄影测量；农村房地一体测量；应用探讨
        引言
        推进农村房地一体不动产确权登记颁证工作，是国务院新形势下关于“三农”工作的重要部署，是深化农村产权制度改革，促进城乡统筹发展的基础性工作，是落实不动产统一登记制度的基本内容。其主要任务是对宅基地和集体建设用地及地上房屋等建筑物开展房地一体的不动产权籍调查和数据建库，并对符合登记条件的颁发不动产权证。该工作涉及基层和群众面广，距离2020年底完成国家规定的目标任务时间紧、任务重，由于历史原因，各地的基础工作实际情况不一，因此各地在推进农村房地一体确权登记工作上进展也不一致，还存在一些地方对农村房地一体不动产确权登记工作目标不明确、工作重点不突出、权籍调查方法不切合实际、工作组织不力等问题。
        1概述
        近年来，为维护农民权益，促进乡村振兴，对广大的农村宅基地及房产开展调查测量确权发证，是不动产统一确权登记的一项重大任务，工作量巨大。开展农村房地一体确权的主要任务是查清集体建设用地每一宗土地范围内建筑物、构筑物的产权状况、房屋现状，测量房屋的房角点和房屋边长，量算房屋面积，并将房屋调查测绘成果记载在房屋调查表中，实现农村房、地调查的同步开展和调查成果的统一管理。常规的测量宅基地和房屋的测量工具有全站仪、测距仪、皮尺等，效率低下，需耗费大量的人工，会大大地增加项目投入。利用航空摄影测量技术开展宅基地和房屋的测量，方便快捷，可以大批量快速地获取房地测量数据，目前已得到广泛的应用。
        2无人机倾斜摄影技术
        无人机倾斜摄影测量技术指的是在无人机上搭载影像采集传感器，从多个角度进行拍摄，主要从垂直和倾斜方向入手，其中垂直角度1个倾斜角度4个，从而使呈现出的世界更为真实和直观。无人机倾斜摄影技术的高速发展，使其具备的垂直和倾斜摄影技能得到了更为广泛的应用。通过对这两种技术的比较，可以发现无人机倾斜摄影测量技术相关工作者在内业生产过程中不用再佩戴一些专业设备如立体观测眼镜进行工作，而是通过自身的技术优势来获得分辨率更高的影像信息，并能生成数字三维模型，这些优势使其广泛地应用到应急救灾抢险、城市管理以及数字城市建设过程中
        3倾斜摄影测量技术原理
        倾斜摄像测量技术是近几十年来在国际遥测领域发展起来的一项新技术。它使用同一飞行平台上的多个传感器（当前常用的5镜头相机）从不同角度拍摄图像，例如垂直、倾斜、定姿，定位。分为正、前、后、左、右三个部分，使用IMU/DGPS进行精确定位和定位，并用于特定数据处理。以垂直地形角度拍摄的影像称为正影像，以与地面角度拍摄的影像称为倾斜影像（四组影像）。对无人机应用倾斜摄影测量技术实际上是一种三维模型，它使用专用软件自动映射到纹理，并使用专业软件进行解释和测量。
        4应用优势
        无人机摄影测量系统附带了无人机上的高分辨率相机，用于捕捉地形数据。倾斜摄影三维数据真实地反映地物的外观、位置和高程。无人机使您能够快速捕获图像数据，从而实现三维建模的完全自动化。数据经济实惠、准确且适应性强。具体来说：（1）绕过传统单摄像机的边界，只需要在飞行平台上安装多个图像传感器从正射方向捕获正面图像，并从垂直角度和倾斜角度捕获包含空间信息的真实图像，以获得更真实的地物外观。（2）采用倾斜相机进行地形采集，配备倾斜相机，减少了手动干预，提高了生产率。（3）大幅减少制图行业的人力节约、效率和合作，消除外界天气预报造成的工作延误影像，从而大大减轻测量人员的工作量。（4）倾斜摄影测量为用户提供了丰富的地理信息产品选择，用于三维维数据存储和测量，极大的提高了工作效率。
        5摄影测量在房地一体测量中的应用
        5.1航线规划和范围确定
        在一般情况下，无人机飞行器的飞行时间最长可达一小时，去除飞行器起飞和降落的时间，需要将飞行器实际飞行时间控制在50分钟内，避免因为飞行器能源耗尽而出现坠机情况，为能够有效控制飞行器飞行时间，首先需要进行航线规划工作，并对无人机测量测绘工作范围进行合理的规划，从而确保航空测量测绘工作的全面、完整。
        5.2 RTK技术像控点的布设
        在航空摄影测量工程中，像控点也是其中关键的一环，有利于实现无人机摄像数据的同步，是提高像控点工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标，就需要对GPS RTK布设的精度和位置有着严格要求。需要布设在开阔没有遮挡的地方，用油漆喷好十字交叉点，目的在于无人机照片能清晰的识别地面点位置。通过后期数据处理进行空三加密测量，对于传统的垂直摄影方式而言，由于得到信息密度较低，需要扩大面积来完成对待测目标的摄影，无疑会延长摄影时间，因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的，可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄，大大缩短了摄影工作时间，能够有效降低无人机在供电方面的压力，扩大其摄影工作的范围，让像控点的布设工作效率提高到一个新的等级。
        5.3无人机倾斜摄影精度分析
        无人机倾斜摄影技术在房地一体测绘工程中应用，可以通过航空摄影的方式进行测绘，在实践操作中，工作人员通过将无人机测量技术与定位系统相结合。根据定位系统设置路线来更好的进行测量，更进一步获取目标地域中的地貌以及地形数据。

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在测量的过程中，最重要的数据就是房屋边长数据，因为房地一体的边长数据非常重要，需要根据房屋的边长画好分层分户图，在CASS9.1的软件里根据三维数据画好房屋平面图，根据外业的边长数据在进行校核，最后生成每户的房屋分层分户图，并根据面积计算规则，分析出哪些需要计算出全面积和哪些需要计算半面积。将现场人工测绘的成果和无人机数据进行有机结合，通过计算机进行整合，经过全站仪和RTK的观测数据与无人机数据进行对比，发现精度完全满足甚至高于人工测量数据。完全能保证测量数据的准确性。
        5.4数据获取
        不动产测绘工作在实际应用倾斜摄影测量技术的过程中，利用无人机设备来实现对测绘目标物数据的采集，在数据采集时，必须确保光线充足而均匀，这样才能确保数据采集工作顺利的进行。例如在测量某一地区“房地一体”宅基地时，测绘人员需要根据进行测量区域的相关信息来调整相机参数，①确认地面分辨率，成图比例尺1：500，成像所需的比例尺大概在1：2000-1：3000左右，无人机飞行高度为80m即可；②确定相机焦距、单镜头像素、影像倾斜角度等，这几点需要结合测量区域具体情况来设置倾斜摄影相机的参数；③为避免成像范围超出规定标准，测绘人员需要设置一条有效航线，以此来确保成像数据的完整性。此外，若想获取色彩饱满与成像清晰的影像，测绘人员需要设置相机分辨率，同时做好影像数据存储与包装，为该不动产测绘工作后续的跟进提供数据支持。
        5.5数据处理
        人机航拍技术具有准确性、灵活性，在数据信息勘查处理的过程中，相关测量测绘工作人员需要在航拍技术应用基础上，对高度匹配计算设备加以应用，在DSM自动提取基础上，对重叠影响进行高效的处理，实现三维地表绘制。需要注意为了能够合理地控制数据信息处理的精度，测量测绘工作人员需要将测量的数据与原始信息数据加以比对，在数据校正、航拍验证基础上，有效提高无人机航拍质量。
        5.6绘制地图
        对无人机传输的数据信息加以分析建模，应用三角测量系统构建立体模型，将信息数据带入，得到核线影像，对图像进行编辑，按照比例对结果加以确定。另外在数字地图绘制的过程中还需要将一些细节部分放大标注，然后进行验证确保测量信息的准确性，最后绘制相应的数字地图。
        5.7外业检测
        经过外业全站仪精度检测，航摄获取的成果数据点位中误差、边长中误差均小于±5cm，满足地籍测量、房产测量和地形测量的精度要求。该方法将大量的外业测量工作转入内业，大大节约了工作量。
        5.8数据质量控制
        数据质量对于测量工程来说至关重要，是决定其水平高度的重要因素。当无人机在拍摄完成后，POS可对GPS数据和拍摄的数据进行处理、分析，在此过程中，一些不连续的数据能够得到有效的补充。倾斜摄影可以大大提高数据的处理质量，可以使相关的数据信息更全面、更精确，因此，数据与传统垂直摄影技术相比，出现的不连续数据较少。与此同时，由于信息密度较大，也会大大提高数据补全工作效率。
        6机载激光雷达扫描应用到农村宅基地和房产测量
        激光扫描主要由激光器、测角、扫描等三部分组成。激光测距，基于激光的单色性、方向性、相干性和高亮度等特性，脉冲式激光测距：S=（1/2）•c•△t。它是一种主动对地观测系统，激光雷达扫描获取数据呈离散分布状态，在扫描带中数据分布不均匀，一般称作“点云”，包括地面点、与非地面点。一般采用无人机搭载激光扫描仪开展扫描，由于是主动观测，不受天气及光线的影响，主动性强、能全天候工作，获取数据量大，能详细描绘物体的细节、全数字特征，信息传输、加工、表达容易，不用像倾斜摄影数据那样采集前需先进行建模，内业数据处理相对方便。而且获取的精度更高更可靠。
        7倾斜摄影测量技术发展前景
        随着经济发展与科学技术的进步，倾斜摄影测量技术不仅只是为不动产测绘行业带来了便利，因操作简单、成本低等良好的优势在我国各行业领域中得到了广泛的应用与认可。作为现下一种全新的技术，能够最大程度满足各类行业多样化的需求同时，也能为使用者获得更加丰富的数据信息，在未来的发展中，深入的挖掘与研究该项技术其他方面的功能，在倾斜摄影测量技术的基础上积极尝试更多的新技术，将其融入倾斜摄影测量技术中。提升无人机续航能力，以此来保证在未来各行业领域中无人机设备使用的稳定性。借助无人机与三维模型来拓展倾斜摄影测量技术测量范围以及更多数据信息的获取，改进以往测绘工作中存在的不足之处，从而实现我国倾斜摄影测量技术今后良好的发展。
        结束语
        实践证明，无人机倾斜摄影测量技术具有高效快捷、成本低廉、操作简单、机动灵活等应用优势，大大提高了农村房地一体不动产成图的速度，有效地节省了人力、物力和财力，获取的数据精度完全满足相关规范要求。实践中也发现，局部房屋密集区域的三维模型存在拉花、变形现象，无法判读出准确的界址点和地籍要素点，对于此类情况，可以采用常规仪器到实地补测，或者现场丈量部分房屋的边长。相信随着硬件和软件的不断升级和完善，无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体不动产确权登记中具有更加广阔的应用前景。
        参考文献：
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