甄露露
茌平三维测绘有限公司 山东聊城 252100
摘要:倾斜摄影测量是测绘领域的一项高新技术测量技术。利用无人机飞行传感器,该技术可以从不同角度快速采集高精度的空间数据信息,高效获取采集到的信息,真实、客观地反映地面真实物体。该技术在房地产测绘中的应用,可以提高测绘效率,保证测量数据的准确性,对房地产登记起到积极的作用。
关键词:倾斜摄影测量技术;不动产测绘;应用策略
引言
近年来,随着倾斜摄影测量技术的发展和三维测绘系统的兴起,利用倾斜摄影测量技术进行房地产地籍测绘已经能够形成生产力。与传统测绘相比,其人员进场快,测绘流程短,产品种类多,精度满足要求,为房地产测绘提供了新的技术手段。
1倾斜摄影测量技术概述
利用倾斜摄影测量技术,可以弥补传统航空摄影技术的缺陷和不足,有利于突破传统测量模式的约束和局限,提高了信息获取的效率,有效地保证了数据测量的科学性和真实性。目前,在农村房地产测绘过程中,应加强倾斜摄影测量技术的广泛应用。倾斜摄影测量技术不仅可以从不同角度拍摄目标,还可以处理和记录飞机航向、高度和速度等综合参数。它主要包括三个部分,主要是倾斜摄像机、POS系统和飞机。其中,飞机的主要功能是携带设备并按预定方向飞行。航空摄影可以通过飞机来实现。其次,POS系统捕获目标信息,记录飞机的飞行姿态和空间坐标。最后,倾斜相机的功能是准确有效地采集地面图像信息,有效地保证信息的可靠性和真实性。
2像控点的布设测量
传统航空摄影测量中,像控点的布设和测量基本为事后像控,即先进行测绘航空摄影,后进行像控点的布设和测量,除非测区环境复杂,事后可作为像控点的地面特征点极少时,需要提前布设地面标志,而利用倾斜摄影测量开展不动产测绘时情况相反,基本为事前像控。目前,大部分区域开展不动产测绘时,成图比例尺基本在1:500,依据该成图比例尺在开展航摄时,平均基准面的地面分辨率基本维持在0.02m,可以说地面分辨率很高,地面的各种地物均能很清晰的反映在航摄影像中(有遮挡除外)。所以,利用倾斜摄影进行不动产测绘生产时,在航向和旁向以100至150为间距,均匀布设像控点,且像控点均采用底边50cm的红白对顶等腰三角形形式喷涂于地面。完成航空摄影后,该形式的像控点可以清晰的成像于航摄像片中。目前,像控点的测量基本采用基于CORS系统覆盖下的网络RTK方式开展。测定像控点的CGCS2000平面坐标和大地高,对于CORS信号无法覆盖的区域可使用单基站RTK测量模式进行补充。
3测绘航空摄影
本次航空摄影采用的无人机飞行平台为六旋翼电动无人机,搭载五镜头倾斜相机进行航摄,其下视镜头主距为28mm,侧视镜头主距为40mm,像元大小为3.98μm。多旋翼无人机作业方式灵活,对起降场地的环境,人员操作的要求相对固定翼较低,但其作业效率较慢。因不动产测绘的成图比例尺基本在1:500,为了能满足界址点精度要求,测绘航空摄影的地面分辨率设计为0.02m,相对航高为140m。按照建成区域的形状特点,进行摄影分区的划分,航向重叠度和旁向重叠度均为80%,以此设计飞行航线,且需要特别注意安全飞行高度。在外业进行航拍时,需要时刻注意无人机的续航能力,保证设备安全。
4三维模型生产
航空摄影完成后,利用航拍数据基于Smart3D软件进行三维模型的构建。操作流程主要包括建立工程、空三加密、重建模型。Smart3D的自动化程度高,利用其进行空三加密和模型生产时人为干预少,只需前期建立好工程后,即可在集群系统的帮助下生成模型。但高质量的模型产品需要质量过硬的航摄数据,否则后期会加大修模工作量或外业补测工作量,因为利用三维测图系统进行矢量采集,主要依赖于在三维模型上采集数据,所以模型的质量关乎矢量精度。根据长期的生产经验,三维模型的质量很大程度上依赖于前期航摄的地面分辨率、航向重叠、旁向重叠和像控布设测量的质量。地面分辨率低,重叠度低,像控分布不均匀和测量精度低,会导致生成的模型出现不同程度的拉花、变形,细节表现差,同名点错位等问题。而高分辨率,大重叠度,像控点分布合理,测量精度满足要求的情况下,生产的模型质量会有很大提高,模型精度高,能有效减少修模或外业补测的工作量。Smart3D对计算机硬件配置要求高,且需要配置集群系统,否则空三后的模型生产阶段会很长,配置低会增加系统无响应等各种问题出现的概率。按照技术设计和三维测图系统的要求,本次三维模型生产输出的成果除OSGB模型外,还需要完整保留xml空三文件。
5矢量采集
目前市场上有两款较为流行的三维测图系统,分别为清华山维的EPS和天际航的DP-Modeler。本次矢量采集采用了DP-Modeler三维测图系统。该软件实现三维测图主要有四步,有数据准备,方案配置,矢量数据采集和成果导出。其中准备的数据主要有航拍照片和Smart3D生成的xml空三文件、OSGB模型数据。使用方案配置工具将空三文件及影像、OSGB模型路径配置好后,生成影像缓冲,即完成了三维模型导入工作。使用DP-Modeler的采编功能,按照相应的地物编码和采集方式,即可进行矢量采集。该软件提供两种建(构)筑物采集方式,如果三维模型精度高,可以直接在三维模型上进行采集,同时也提供了一种在三维模型精度无法满足需求时,结合影像进行采集的方式。采集完成后,可利用交换文件CAS,完成成果的输出和格式转换。
6倾斜摄影测量技术参数
倾斜摄影测量技术参数包括:(1)设定地面分辨率。通常情况下,1∶1000比例尺成图所需航片地面平均分辨率是主片高于0.02m,飞行相对高度是80m;(2)相机焦距是35mm,使用五镜头的飞马倾斜摄影机,单镜头是2400万像素,分辨率是3.9μm,倾斜像片的倾斜角度是45°;(3)航线间隔、旁向重叠度一般是80%、60%,有效航线需要超出成图范围的6条基线,旁向必须超出范围线的一条航线;(4)影像色彩需要均匀、清晰,颜色饱和、不出现云影和划痕,反差适中,像元分辨率是3.9μm;(5)在照片数据存储和包装过程中,照片数据飞行后导出,根据镜头自动导出,还需编写架次号、镜头号和相机POS文件,片色彩、质量和编号检查后,根据项目和日期进行保存。
总结
根据以上分析,在实际的房地产测绘中,倾斜摄影测量技术与传统的测绘方法相比具有较高的价值和优势。该技术的合理应用可以使房地产测绘工作更加高效、准确。技术人员应充分利用倾斜摄影测量技术的优势,节约人力物力,在获得有效信息后,做好准备和实际航拍作业,在三维模型构建技术的支持下,人们可以获得更直观、更有效的信息。
参考文献
喜文飞, 李国柱, 赵子龙,等. 倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用研究[J]. 城市勘测, 2019, No.169(01):72-76.
裴崇馨. 倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用.
黄飒, 李欣庆. 无人机倾斜摄影技术在农房不动产测量中的应用[J]. 消费导刊, 2019, 000(020):201,204.