徐同帆
武汉智图科技有限责任公司，湖北武汉 430074
摘要：传统的测量仪器已难以满足农村房地一体化调查的需求，本文尝试将当下流行的无人机倾斜摄影测量技术应用于农村房地一体化调查中，并经实例进行验证，该技术的测量精度能够满足相关规范的规定，其应用于不动产权籍调查测绘中具有多方面的优势，为加快推进农村房地一体化调查提供了重要的数据支撑。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；农村房地一体化调查；精度
1引言
农村房地一体化调查包括农村地籍与房屋调查，是对农村范围内所有宗地的权属、位置、房屋及构筑物面积等相关信息的调查，是一项公益性基础调查。农村地籍与房屋调查的成果资料可以作为不动产统一登记发证工作的基础资料，为不动产统一登记在农村地区的开展提供保障。
当前，不动产权籍调查测绘存在以下一些自身难题：①房屋量测难入户（好多农村人员外出务工，空关户很多）；②连片房屋难以分辨、难以量测; ③重复工作量大（容易漏测、漏画），隐蔽点难以量测；④公示阶段，勘误澄清，权利人质疑等情况下的反复核实与修正很多。如果采用传统的仪器比如全站仪、GPS-RTK进行作业，不仅费时费力，而且工作效率低下、使用起来制约因素非常多，目前已难以满足不动产权籍调查测绘的需求。
近年来，随着传统测绘行业逐渐向着信息化、智能化的方向发展，以无人机、三维激光扫描等为代表的先进技术不断发展成熟，如何在保证测量精度的同时探索一种既能快速实现数字化成图又高效便捷的新手段势在必行，由此，本文提出了一种基于无人机航测技术获取不动产影像数据的方法，为不动产权籍调查测绘提供了一套崭新的解决方案。
2无人机倾斜摄影测量技术概述
2.1倾斜摄影测量技术原理
倾斜摄影测量是对于五镜头而言通过S型飞行方式，同时拍摄周围四个方向和垂直方向等五个方向的影像；对于单镜头而言采用井字型的飞行方式，首先镜头垂直向下沿着规划好的轨迹拍摄一组正摄影像，然后通过云台控制使镜头偏向一定的角度，沿着规划好的轨迹或者垂直于规划好的轨迹分别飞行两遍获得四组倾斜影像，拍摄影像的同时GPS模块和惯性导航系统(IMU)记录影像曝光瞬间的位置信息和姿态参数，只要保证同一地物在三张以上的影像上可视，由计算机对这些影像进行预处理和影像密集匹配自动识别同名像点，运用空中三角测量的方法求解所摄物体的三维坐标，通过构建三角网络模型和多视角纹理贴图，生产三维模型产品或者其他产品的技术。
2.2无人机倾斜摄影测量技术流程
无人机倾斜摄影测量的技术流程主要有：影像获取、像控测量、数据预处理、空中三角测量、三维模型构建、地籍要素采集与成果输出、精度检查。
3应用实例
3.1项目概况
某农村宅基地及房屋不动产权籍调查服务项目需进行不动产权籍调查测绘工作，该测区以丘陵地貌为主，高程在5～15m之间，面积约1.5km2，宗地368，自然幢387，户室798户，权利人1121。本项目在利用常规方法进行作业的同时，尝试应用无人机航测系统获取地面高分辨率影像数据，再利用专业软件快速制作不动产图件。
3.2 影像获取
本次作业采用南方六旋翼无人机进行执飞，该无人机具有操作模式灵活、飞行性能稳定、续航能力持久等优势，为高效获取高质量倾斜摄影数据提供了可能。
该无人机搭载5个SONY ILCE-QXl数码相机，航飞参数设置如下：同一航线上最大与最小航高的高差应小于30m，航向重叠为70%，旁向重叠为40%，倾斜像头的前后倾角小于40 o，左右倾角小于35 o。选择良好的天气进行外业航飞，共获取到多张符合规范要求的地面倾斜影像。
3.3像控测量
根据测区地形、地貌的情况，外业人员在测区范围内一共选取38个点位作为像控点和检查点，像控点和检查点的坐标采用SDCORS网络RTK实地进行采集。
3.4数据预处理
对外业航摄的所有影像进行预处理，主要内容是对影像进行匀色匀光处理、校正畸变差等。
3.5空中三角测量
空中三角测量采用从POS系统中提取的外方位元素，采取多视角联合平差的方法，自动匹配各级影像上的同名点。
3.6 三维模型构建
通过软件自动分析，选取能够相匹配的合适的影像单元，进行点云密集匹配和特征匹配，并自动化完成纹理映射，最后输出分辨率优于1.5cm的三维模型成果。
3.7地籍要素采集与成果输出
在内业地形地籍要素采集生产中，采用iData 3D软件进行采集，采集人员可以同时使用平面视窗和立体视窗，不需要配带立体眼镜，只要有地形测量或建库经验的作业员均能快速上手，降低了人员门槛。倾斜航测法地籍测图的效率与传统的解析法相比，有较大的提高，传统的解析法每组每天测量工作量约为20户，倾斜航测法测量平均综合效率可达60户以上。
3.8精度评定
为评价基于无人机倾斜摄影技术的农村房屋权籍调查精度水平，利用野外散点法对完成的房屋权籍图进行拉边精度检测。抽检36个点，中误差为0.07m，小于《房产测量规范》（GB/T 17986—2000）规定，满足技术要求。
3.9不动产数据关联
利用不动产权籍调查管理系统关联不动产数据，主要目的是实现对房地数据进行一体化管理同时补录不动产存量数据。系统集不动产数据采集、数据分析，同时具备户室变更分割合并、逻辑幢的分摊计算、预实测关联对比、快速图形数据质检、一体化输出各种不动产成果等强大功能。具体实现步骤为：在无人机航测成图的基础上，通过人工绘制自然幢面来提取自然幢空间信息图形，再利用本系统强大的数据处理功能，根据自然幢边线关联房产测绘项目信息，自动生成不动产单元号并能精准地实现户屋分摊计算，可在房产测绘工作空间内直接绘制、导入或复制房产平面底图，最终输出不动产权籍调查要求的宗地图、房屋分层分户图、不动产权籍调查表、不动产测量报告等成果数据，满足不动产登记和管理的需求。
4结束语
本文针对农村房地一体化调查项目,引入无人机倾斜摄影测量三维建模技术,阐述了倾斜摄影原理和特点,并以某农村宅基地测量为案例,详细论述了无人机影像摄影测量的技术流程,通过CASS成果与外业检查点实际检验,验证了房屋界址点和面积的精度,符合本项目的要求,说明了本文提出的技术方法具有可行性。通过项目实践得出以下结论:
1)与传统测量方式相比,由于无人机倾斜摄影具有灵活、便携、方便的特点,可以快速地获取作业区实景三维可视化模型,对大区域农村不懂产测绘项目,可以极大地减少人工外业作业量，缩短工期。
2)与传统测量方式相比，利用无人机倾斜摄影测量技术制作的三维实景模型，人工内业即可绘制房屋的轮廓结构，并可实现房屋层数、长度、面积、高度、体积等属性信息的量取，减少了外业房屋巡查和调查的工作量。
3)与传统测量方式相比，利用无人机倾斜摄影测量所获得的倾斜影像，可以制作正射影像图外业调查工作地图，辅助外业修补测和指界签字调查工作，基于三维实景模型进行矢量化地籍图和房产图的编辑，改变了外业实测绘图的方式，提高了作业效率。
4)利用无人机倾斜摄影测量技术，可以根据需要制作DOM、DTM、DSM、DEM、DLG、三维模型，丰富了不动产测绘产品。
参考文献:
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