周瑭
山东诺泰建工集团有限公司 山东省济宁市 272000
摘要：传统地籍测绘采用全站仪、GPS-RTK等设备，虽然可以获得高精度的测绘成果，但是效率低、长期外业风险高、入户困难。无人机倾斜摄影技术是一项新的测绘技术，它和传统的垂直摄影相比较，增加了多个侧视相机，正好可以解决屋檐改正等问题，且多角度对同一地物进行拍摄，增加了地物信息的冗余度，有利于剔除不靠谱的加密点，提升空中三角测量的精度。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；地籍测绘；应用
1无人机倾斜摄影技术介绍
1.1无人机倾斜摄影原理
无人机倾斜摄影测量是指在无人机飞行平台上挂载多镜头相机，完成对地面多角度的数据采集任务。常见的有武汉大势智慧挂载的摇摆两镜头、陕西飞盟的扫摆九镜头以及赛尔、睿铂等的固定五镜头，其中以五镜头最为常见。五镜头相机，包括一个下视相机，四个侧视相机，下视相机主要从垂直角度采集地面影像，无法采集建构筑物侧面信息，而四个侧视镜头，分别从前、后、左、右四个角度对建构筑侧面信息进行采集，弥补了不同角度采集影像的不足。
1.2无人机倾斜摄影建模技术
无人机倾斜摄影建模是指利用建模软件，对获取的影像数据进行自动化或半自动化处理，得到“一张皮”的实景三维模型。实景三维模型具有精度高、纹理真实、立体效果强、所见即所得的特点。常见的国外建模软件有Bentley的ContextCapture，美国skyline公司的photomesh，俄罗斯的PhotoScan，国产的主要有上海瞰景科技的Smart3D2019，中测智绘的Mirauge3D等，本次实验使用的是上海瞰景科技的Smart3D2019。
2地籍测量的目的、内容、作用
地籍测量是在现代化社会逐渐发展的过程中建立的社会性措施，其目的就是为了对每一块地的权属做好管理与分配，更好的对无权属荒地有效利用，同时实现对地籍信息的有效管理。
由于技术条件和部分资源的限制，在制度建立方面始终无法形成有效机制，同时在地籍测量上可能会出现的问题也没有到位的预防措施，这是当前地籍测量中急需改善的重要问题。地籍测量中的控制测量工作并非完全依靠技术设备，工作人员要有专业的技术水平和操作能力，并根据我国的实际发展特点建立起独特的测量模式，所以说地籍测量的工作是比较紧急的，在当前形势下也是刻不容缓的。
地籍测量是合理分配资源的前提，有利于充分利用现有的土地资源，有利于国家行业中的经济发展，同时可以用来建设矿产基地、提供矿产资源和水资源开采利用所需。由此可见，只有对地籍进行测量才可以明确可利用土地，才可以让群众的地籍权属更加合权，才可以拓宽土地资源的使用方式，并根据使用方式和功能作用的不同，在地籍测量中对居民点和行业用地精准划分，利用新型技术实现地籍控制、地籍测量、地籍要素测绘、地籍动态管理与监察等。
3生产软件介绍
3.1ContextCapture建模软件
ContextCapture是本特利的一款自动化建模软件，具有高精度、高效率、高质量的特点，是目前使用最多的一款软件，但是软件的空三解算通过率较低，本文在这方面也做了优化，可以提高空三解算的成功率，提升空三的质量。
3.2EPS测图软件
EPS测图软件是北京清华三维推出的一款综合性的地理信息系统平台，带有多个模块，也是目前市面上裸眼采集软件里应用最多，最成熟的一款软件，本文主要用了其中的三维测图模块和房地一体模块。
4项目验证
4.1像控点测量
根据任务区范围线和地形，按照150米间距均匀布设像控点，并利用油漆进行喷涂，利用GPS-RTK采集喷涂点位的坐标值，每个点至少采集三次，成果取三次的平均值，且三次采集坐标值要求在2公分以内。
4.2测区影像获取
对任务区进行航线规划并进行倾斜影像数据采集。航向、旁向重叠度按照85%进行设置，地面采样分辨率按照0.015米设置，完成设置任务后，提交任务，组装检查无人机并开始按照规划好的航线完成影像数据的采集。
4.3数据预处理
对航摄成果进行整理，删除无效的影像和POS数据，对影像利用重命名软件进行批量更名操作，用Photoshop软件对原始影像进行调色匀光匀色处理，提升影像的质量，有利于空三的顺利解算。
4.4相机参数优化
针对ContextCapture软件空三解算成功率低这个问题，先每个镜头选取100张影像，这100张影像POS坐标是相同的，用这5镜头共500张影像进行空中三角测量解算，获得精确的5个相机的相机参数，然后将这些相机参数导出opt保存。将任务区所有影像加载到工程中，并导入POS和优化后的相机参数，工程创建完成。
4.5空中三角测量
提交空中三任务，利用多视点空中三角测量技术和低精度POS机完成复杂关系下基于POS机的特征点提取和平差。一次完成空间三坐标，选择坐标系，导入图像控制点的结果，完成图像控制点的旋转。再次提交平差任务，将虚拟坐标系转换到影像控制点坐标系，用影像控制点完成平差，并结合平差报告检查空三结果的可用性。航空三角测量包括图像金字塔的建立、特征点的检测与提取、特征点的匹配与平差。
4.6三维模型制作
空间3完成后，提交建模任务，将空间框架坐标系设置为图像控制点的对应坐标系，选择“规则平面网格分块切割”模式进行分块切割，并根据测试计算机内存设置瓷砖尺寸。测试计算机内存为128G，磁砖设置为150*150m，大小为62g，可以满足要求。对于地籍项目，应尽可能保留建筑结构，将处理设置下的“几何简化”设置为“平面”，并将公差改为0M。提交新的生产项目，选择三维网格，选择OSGB模型格式，保持空间参照系与图像控制点一致，导入任务区范围线，完成三维模型的生产。三维模型生成的主要步骤是多视点图像的密集匹配、三角剖分的构造与调整、白胶片的生成、LOD纹理图像金字塔的生成与纹理映射、模型格式的转换与输出。
4.7地籍图制作
利用清华三维EPS软件，对生成的实景三维模型进行裸眼采集。首先将实景三维模型进行转换，得到EPS能够识别的dsm成果，然后加载模型成果，导入正射影像和任务区范围线，调整任务区范围线高度，使之与模型贴合，最后选择不同图层下的不同命令，完成地籍图成果的采集与编辑。
5精度检测与评定
利用全站仪采集15个房角点，将采集的坐标与地籍图上对应的坐标进行比对，得到每个检测点在X方向和Y方向上的残差，残差单位为米，横轴代表检测点号，纵轴代表残差值得绝对值。
利用高精度中误差计算公式，对15个检测点的中误差进行计算，得到本次拟实验区域检测点的平面中误差为0.044米，可以满足地籍一级精度要求，说明本文的方法可以用来实现地籍图的采集。
结论
对基于倾斜摄影建模的流程进行了说明，并以实际项目为例，对生产流程中的关键环节进行了讲解，利用全站仪采集检测点，对生产的地籍图精度进行了检测与评定，得到基于倾斜摄影可以完成地籍图测绘任务，具有一定的实用性，可为同行从业人员提供有效借鉴。
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