成都理工大学 四川成都 610081
摘要：本文以广元市下寺镇、剑门镇农村房地一体确权颁证项目为研究背景，对无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体地籍测量进行了应用研究。传统全野外测量数据采集方法普遍存在着作业效率低、作业周期长、成本高、需要大量外业工作人员将到实地作业的缺点，无法满足工期的要求，需要采用新的测绘技术来满足对地籍测绘快速获取的需求。本文主要阐述运用无人机倾斜摄影测量技术，从外业数据采集到内业测图，高效完成农村宅基地地形图绘制的技术方法。
关键词：无人机倾斜摄影测量；地籍测绘；房地一体
引言
随着低空无人机普及、航拍数码相机地面分辨率的提高、多视角影像联合评差模型的完善、计算机实体三维建模技术的进步，使无人机倾斜摄影测量技术克服了传统野外数字1:500地形图数据采集方法的缺点，并在精度上达到了地籍测量的要求，在农村宅基地地籍测绘中，具有一定的实际应用价值和意义。近年来，无人机倾斜摄影测量技术在各领域得到了充分应用，采集精度和效率越来越高，在我国不动产测绘工作中，尤其在农村房地一体测绘工作中运用无人机倾斜摄影测量技术能够有效提升测绘效率，通过实践证明了无人机倾斜摄影测量技术在农村不动产测量中的优势性。因此利用高精度、高效率的无人机倾斜摄影测量技术开展广元市下寺镇、剑门镇农村房地一体确权颁证工作是一个很好的技术选择。
1.作业流程
无人机不动产测绘的作业流程一般包括：区域确定与资料准备、航线规划、飞行检查与作业实施、外业数据采集、数据质量检查与处理成图、实景三维模型构建、农村宅基地建筑物构筑的绘制等，如图1所示。
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图1 作业流程图
2.作业方法
2.1现场踏勘
结合广元市1：2000航空摄影正射影像图叠加第三次全国土地调查成果，通过对测区的踏勘，了解测区的基本情况，以便航线设计、布设像片测量控制点的方案。
2.2航线设计
表1 无人机飞行平台的参数
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图2 航线设计图
根据倾斜摄影的数据处理经验，模型精度一般是地面分辨率的2~3倍，因此为了满足地籍平面5cm精度要求，影像的地面分辨率应优于2cm。另外为了保障三维模型的效果，航向与旁向重叠度一般不建议低于70%，且对于测区第五存在较大高差时，需适当提高重叠度，保证高处的重叠度。对于测区内包含密集房屋时，同样也需要提高重叠，以保证模型效果与精度。
综合实际情况，无人机飞行平台的参数按表1进行设定；航线设计图如图2所示。
2.3像片控制点测量
本项目像片控制点采用GPS-RTK测量技术进行实测。为了满足平面中误差5cm的精度要求，通常情况下建议1平方千米布设25-35控制点，不过采用飞马D2000搭载了PPK模块，一般300米左右布设1个控制点即可。
因控制点要应用于后期数据处理，其测量精度须优于2cm，一般需要多长测量平滑取均值。控制点位置一般应选择在地面起伏不大的地面，尽力避免选择带有高程起伏的角点，以免造成内业人员进行刺像片控制点时，因判断失误刺偏而导致数据不满足精度要求。
地面标志使用红色油漆喷涂L形标志如图3所示，要求拐角清晰可见，与地面有明显色差，易于内业人员刺点。像片控制点采用CGCS2000国家大地坐标系，高斯3°带投影，中央子午线105°，高程系统为1985国家高程基准。
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图3 像片控制点布设
2.4无人机航摄
本次项目采用飞马D2000多旋翼无人机进行倾斜摄影测量，在项目区域的附近选取起降场地，并选择合适的天气进行航空摄影。航摄时无人机应与地面站保持通讯畅通，无人机起飞执行影像获取任务，期间作业人员密切关注无人机飞行姿态，如发现异常，立即采取紧急措施，返航或前往备降点降落。倾斜摄影获取的影像质量要符合项目的相关要求，满足建立清晰的实景三维立体模型。
2.5数据生产
（1）根据项目设计要求，进行倾斜影像检查、pos数据检查、飞行质量检查、控制点检查等预处理工作。
（2）使用中海达UAV-PPK数据处理软件，对飞马D2000获取的差分pos观测数据进行融合差分GPS解算，得到相机的精确pos数据。
（3）利用ContextCapture软件导入精确POS数据进行多视影像匹配、区域网平差，利用匹配点生成点云。导入控制点进行刺点与控制点平差，平差完成后需对空三精度进行检查。
（4）利用ContextCapture软件经过格网切块、构建TIN模型、自动纹理映射等流程，生产出测区的高精度实景三维模型成果。由于常规的三维测图方式，是基于实景三维模型进行的地物采集，若房屋模型结构不完整，几何精度有问题，则后续测图成果很难满足权籍精度要求，因此完成三维模型生产之后，需对模型质量进行检查，要求三维模型成果纹理清晰，房屋结构尤其是墙体完整，且墙面应尽可能平整，并利用检查点对三维模型的绝对精度要求进行检查，精度合格则可进行测图。
从模型效果图上可以看出，三维模型可真实还原地物真实形态，且从模型上课清晰分辨每栋房屋，且房屋墙体平整，棱角分明，可精确采集房屋矢量，如图4所示。
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图4 实景三维模型
2.6内业测图
将实景三维模型导入EPS三维测图系统中进行裸眼测图，利用五点房采集的方法对房屋、围墙、阳台以及其他附属设施进行绘制，在绘制的同时还能对房屋建筑物结构、楼层数目等属性进行标注，如图5所示，内业测图内容还包括：水系设施、交通设施、地貌、植被与土质、注记等。利用EPS裸眼测图生成1:500的地籍图，如图6所示。
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图5 房屋绘制成果
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图6 1:500地籍图
3.精度检查
为了确保本次无人机倾斜摄影测量在广元市下寺镇、剑门镇农村房地一体确权颁证项目完成满足1:500地籍测量精度，在测区内均匀选取大量房角点、墙角点等特征点进行量测，将量测的结果套合到1:500地籍成果图上，对最终的结果进行精度检验，精度均符合规范要求。
4.结束语
通过对无人机倾斜摄影测量技术在广元市下寺镇、剑门镇农村房地一体确权颁证项目中的应用分析，可以看出无人机作为一种新型的测量技术，与传统测量技术相比具有很大的优势性，不但能够提升测绘工作的作业效率，而且能保障相关房屋、宅基地信息的准确获取，精度也能够满足规范的要求。为相关不动产测绘工作提供作业参考。
参考文献
【1】杨宏健，郑三君.无人机倾斜摄影在农村不动产测量中的应用[J].测绘技术装备，2011，20（1）：79-81.
【2】卢加华，刘健，田涛，郑强，李超.无人机倾斜摄影技术在农村房地一体中的应用[J].地矿测绘，2020，36（1）：44-47.
【3】唐小江.倾斜摄影测量数据获取及处理研究[J].建筑工程技术与设计，2016（17）：1.
作者简介：刘坤（1995-），男，硕士研究生。主要研究方向：工程测量与大地测量。