基于無人機(jī)傾斜攝影的地籍房產(chǎn)測量關(guān)鍵技術(shù)研究

王興

黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 河南鄭州 450000

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在房地產(chǎn)調(diào)查過程中可增強(qiáng)測量精準(zhǔn)度，并且能夠滿足多元化需求，故而值得在房地一體測量中予以積極推廣，進(jìn)而改善土地管理現(xiàn)狀[1]。

1 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的基本原理

無人機(jī)攝影技術(shù)的特點是能夠在同一平臺上安裝多個影像采集傳感器，還可以從各個方向拍攝圖像，超越了傳統(tǒng)航空攝影的范圍。無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是按照傾斜的4個方位加上豎直方向的觀測來提供有效的信息圖像，比傳統(tǒng)的航空攝影更具有真實性。無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)能夠從各個方位獲得高分辨率的圖像信息，還能自動生成三維數(shù)字模型，這種技術(shù)適用于城市規(guī)劃建設(shè)、地質(zhì)災(zāi)害、工程建筑等多個領(lǐng)域，為人們生活提供了便利。微型無人機(jī)具有靈活性和輕便性等特點，它能夠以更低的成本和高效率的方式在實地獲得更準(zhǔn)確和完整的信息。當(dāng)前的傾斜攝影測量技術(shù)已打破了傳統(tǒng)的測量技術(shù)的弊端，它正在通過發(fā)展自身的新型優(yōu)勢來向測量技術(shù)的方向靠攏。因此，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)不只是個攝影技術(shù)，更趨于新型的勘測技術(shù)，適用范圍更廣泛，在各個領(lǐng)域的探測方面有著不可忽視的作用[2]。

2 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)缺點分析

2.1 無人機(jī)傾斜攝影的優(yōu)點

①與傳統(tǒng)的數(shù)字正射影像圖相比，無人機(jī)傾斜攝影測量能夠更準(zhǔn)確、更真實地映射出被測區(qū)域的狀況，提高準(zhǔn)確度。②由于無人機(jī)傾斜攝影測量可以將被測區(qū)域的高度、面積等具體數(shù)據(jù)信息反映在影像上，因此可以利用該優(yōu)點進(jìn)行地形測繪等工作。③無人機(jī)攝影系統(tǒng)可以對影像進(jìn)行匹配和建模，在很大程度上減少了人工干預(yù)，避免了人工建模產(chǎn)生的較大誤差。④無人機(jī)傾斜攝影測量的綜合成本相對較低，由于它的測量是自動化的，因此節(jié)省了大量的人力和時間成本，具有經(jīng)濟(jì)性。

2.2 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的不足

①無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)受航飛空域影響較大。該問題是影響無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用的主要因素。如果申請空域上按照具體流程進(jìn)行，在審批周期較長的情況下，就不利于體現(xiàn)出無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)機(jī)動靈活的優(yōu)勢。②無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)受天氣影響較嚴(yán)重。雨雪、冰雹、霧霾天氣都會影響無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的航攝能見度和航飛安全性，進(jìn)而降低成果精度。③無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)易受植被覆蓋的影響。在植被覆蓋較為茂密的地方，需放棄選擇此種測量技術(shù)。因為茂密的植被會遮蓋航攝對象，不利于保證航測后生成模型的精度和質(zhì)量。

3 無人機(jī)傾斜攝影測量地籍房產(chǎn)測量關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 測量思路與流程

為了確保無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在房地一體測量中發(fā)揮出真正作用，應(yīng)進(jìn)一步明確其測量思路與流程。首先，在房地一體測量工作中，應(yīng)先行知曉建筑物測量位置以及地籍調(diào)查圖紙，并且了解測量目的，以便測量工作順利進(jìn)行；其次，結(jié)合測量要求及房地范圍合理設(shè)置像控點，之后在載波相位差分技術(shù)的輔助下得出像控點具體坐標(biāo)；再者，結(jié)合測量信息制定外業(yè)飛行方案，并獲取可靠攝影數(shù)據(jù)，在三維模型基礎(chǔ)上對測量信息進(jìn)行實時采集；最后，利用測量結(jié)果的具體數(shù)據(jù)與檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，由此可判斷外業(yè)飛行方案是否可行，這樣才能保證房地一體測量工作獲得最佳測量成果[3]。

3.2 外業(yè)像控點布設(shè)方案研究

按照傳統(tǒng)的無人機(jī)外像控點布設(shè)來看，在布設(shè)的過程中，是要求測區(qū)內(nèi)的布設(shè)要完全均勻，才能夠得到精確的數(shù)據(jù)，但是很明顯，這樣的布設(shè)是需要非常多的布控點的，并且實施起來也不夠方便。比如對于單張的影像，中間的部分比較容易出現(xiàn)畸變的情況。而且中間的畸變比較小，四周的畸變會比較大。對于單張的影像，畸變會根據(jù)不同的顏色來代表不同的顏色，就代表著畸變的不同的大小。顏色會由綠轉(zhuǎn)紅，線條會由短變長，畸變越來越大。像控點的布設(shè)方案與自由網(wǎng)平差精度是有著一定的聯(lián)系的。合理的去進(jìn)行像控點的布置，能夠有效地削弱誤差，并且可以更加均勻的分布。考慮附近的色差是否是明顯的，所布設(shè)的點在影像上容不容易辨別出來。除此之外，還要考慮有沒有出現(xiàn)信號干擾的問題。因此，在布設(shè)像控點時，需要考慮幾個方面的因素。①所布設(shè)的像控點在影像上必須是清晰的，容易辨別出來。②投影差對于影像的匹配結(jié)果的精度是有著很大的影響的。為了解決與減少這樣的影響，所以在布置像控點的時候其布置在距離影像邊緣1-1.5cm的位置處。③導(dǎo)致像控點標(biāo)志不清晰的一個最大的因素就是陰影部分。所以在布置像控點的時候，要有效地避開影像中的陰影部位。④布置像控點時，要選擇一個比較寬闊的區(qū)域。并且像控點的布置需要避開電視塔、信號塔以及大片水域等。

3.3 實景三維建模

實景三維建模包含了多個環(huán)節(jié)，如空三測量、密集匹配點云、三維建模環(huán)節(jié)。在空中三角測量過程中，特征點提取與光束法區(qū)域網(wǎng)平差是其中的重要環(huán)節(jié)。由于POS系統(tǒng)的存在，其能夠為測量控制系統(tǒng)提供多視影像的外方位元素，并將這些元素作為初始值，而在此條件下，利用尺度和仿射不變特征算法能夠直接對多視影像的特征點加以科學(xué)匹配，根據(jù)匹配結(jié)果進(jìn)行不同影像之間的連接，進(jìn)而獲得相應(yīng)的連接點。光束法區(qū)域網(wǎng)平差是空三角測量中應(yīng)用最多的方式，在實際的應(yīng)用過程中，能夠獲得最高的解密精度，進(jìn)而實現(xiàn)對有關(guān)測量數(shù)據(jù)、影像的精度控制。在房地一體測量工作中，在試驗區(qū)內(nèi)由于存在影像連接點的像點坐標(biāo)，利用該坐標(biāo)與地面控制點的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的平差計算，在此計算過程中，相關(guān)人員能夠準(zhǔn)確獲得各個連接點的地面坐標(biāo)、多視影像的外方位元素信息。通常情況下，在空中三角測量的加密計算過程中，可以直接利用Context Capture軟件實現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)用這種軟件進(jìn)行解算以后，就能夠直接獲得相應(yīng)的空三處理效果。但是，即使在這種處理情況下，也常常會面臨空三數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題，如果空三數(shù)據(jù)難以達(dá)到測量的具體要求，此時，在測量工作中，相關(guān)人員可以通過添加連接點、刪除相關(guān)數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行再次的空三加密，這種重復(fù)的空三加密是為了進(jìn)一步提高空三結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)無人機(jī)傾斜攝影測量進(jìn)行了相應(yīng)的空中三角測量以后，需根據(jù)所獲得的相關(guān)測量數(shù)據(jù)與信息，進(jìn)行三維實體模型的建立。由于在Context Capture系統(tǒng)內(nèi)可以直接利用影像匹配算法自動進(jìn)行影像同名點的匹配，這種匹配算法的存在與應(yīng)用使得在系統(tǒng)的影像資料中，能夠直接進(jìn)行多個特征點的提取，進(jìn)而獲得密集點云。在空中三角測量以后，由于不同的影像之間能夠直接建立三角TIN關(guān)系，經(jīng)由這種關(guān)系，系統(tǒng)能夠自動進(jìn)行白模的生成，再加上Context Capture軟件的自動紋理計算功能，能夠?qū)⒂嬎闼@得的紋理直接在白模上加以映射，而這種一一映射的對應(yīng)關(guān)系使得三維實體建模具有自動化、高效化的特征。

4 無人機(jī)傾斜攝影測量發(fā)展展望

現(xiàn)如今，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在科技發(fā)展中取得了很大的成就，但仍需要完善軟硬件和行業(yè)規(guī)范方面的問題。對于硬件設(shè)備問題，需要加強(qiáng)無人機(jī)的續(xù)航能力，提高影像獲取的硬件支撐能力，進(jìn)一步保障影像質(zhì)量的有效性。對于軟件設(shè)施問題，增強(qiáng)數(shù)據(jù)加密和抗干擾能力，提高處理傾斜圖像的能力，保障數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，以便從圖像中提取更多有用的信息。在行業(yè)監(jiān)管方面，及時處理無人機(jī)使用和監(jiān)督服務(wù)方面的不足之處，并提高無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。當(dāng)前無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸的擴(kuò)大，并獲得更多人們的認(rèn)可，隨著逐步的推廣與宣傳，現(xiàn)在，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的專業(yè)化使得更多的人才能夠投入到現(xiàn)在的攝影測量技術(shù)的學(xué)習(xí)上，從而促進(jìn)了無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，且在多個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)的諸多不足，有效地推動我國各行各業(yè)的發(fā)展，加快城市化進(jìn)程，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)。