关键词：无人机；倾斜摄影测量；分析；测绘
前言
通过对比在农村房地一体调查中采用全野外施测、野外测量和传统摄影测量相结合技术以及无人机倾斜摄影测量技术的特点，针对性研究分析出更高效、更节约、更适合农村房地一体调查的测绘技术手段。
1 倾斜摄影测量技术概述
随着先进科学技术的快速发展，倾斜摄影测量技术得以快速发展，并且此先进技术已经被广泛运用在房地一体农村地籍测量工作中，这样一方面提高了房地一体农村地籍测量作业的质量与实际效果，另一方面促进了我国测量行业的健康可持续发展。
1.1 倾斜摄影测量技术
经过在相同平台中放置五个传感设备，在倾斜、垂直等多个角度上收集相应的影像。在相片实际拍摄过程中，要对航高、航向以及航速等多个数据进行记录，之后整理以及分析倾斜影像情况。在相同的时段中，飞机需要对影像重叠的相应照片进行连续拍摄，相同的地物可以在三张照片中找出来。在这样的情况，业内工作人员能非常轻松地探究以及分析建筑物具体结构，并且可以选取比较清楚的照片展开纹理制作。这样用户可以获得更加直观以及真实的实景信息内容。影像数据信息一方面可以对地物进行直观的展现，并且能经过科学合理的先进定位科学技术，将影像信息以及地理信息等渗透其中，获取相应的用户体验，进而在很大程度上拓宽了遥感影像的实际运用范畴。
1.2 倾斜摄影测量技术构成
随着倾斜摄影测量技术的快速发展，其主要内容包含倾斜相机以及飞行载具等。飞行载具能对倾斜摄影测量仪器展开航拍，根据具体航线设计飞行路线。使用相同的曝光形式对地面的具体影响信息进行收集。不管是比较大比例的测图，还是实景三维建模，在倾斜影像质量的具体处理过程中使用POS系统展开。依照项目的实际设计需求情况，针对倾斜相机以及飞行载具等展开科学合理的搭配，进而根据多样性数据信息获得相应的解决方法，这样的方法非常重要。
2 野外测量和传统摄影测量相结合的方法概述
全野外数字测量与传统摄影测量相结合的方法，采用全站仪和RTK测量地籍界址点，用传统摄影测量技术测量地物点。需要内业采集人员佩戴立体眼镜且具有良好的立体视觉，其次对于有房檐遮挡房角的建筑物需要先沿着房檐将房屋绘制出来，然后到外业调绘进行房檐改正。这种方法在中部省份用到的比较多。
3 无人机倾斜摄影测量在农村房地一体调查中的应用
3.1 倾斜摄影测量
倾斜摄影技术能够获取到丰富的地物顶面及侧视的高分辨率影像。他不仅能够真实、快速、高精度地获取地物空间、纹理信息，还可以结合先进的实时定位、三维重建等技术，生成实景三维模型。
3.2 地面控制点布设与坐标系统选择
地面控制点的布设是无人机倾斜摄影测量技术的重要环节，为了保证后期空中三角测量的加密精度，根据航飞路线的设定和试验区域的地形变化，共布设了50个地面控制点。通过提高地面控制点的布设密度，可以提高三维模型成果的精度，在满足模型精度要求的条件下，综合经济因素、成果质量、时间周期等各方面因素，选择最优的像控点布设方案。在本次实验中为了满足0.01m的航摄影像分辨率，在行政村内，每隔80m均匀布设地面控制点。地面控制点的布设形式分为灰标和漆标。在材质坚硬不易被破坏的地方布设漆标，在质地较软，易被破坏的地方布设临时性的灰标。
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坐标系统的选择，根据国家的文件要求和地方的具体的最终成果提交形式，选择CGCS2000国家大地坐标系，并采用河南省CORS作为量取地面控制点的方法。
3.3 实景三维建模
（1）空中三角测量。空中三角测量包括特征点提取和光束法区域网平差。利用POS提供的多视影像的外方位元素作为初始值，采用ASIFT,SIFT算法（尺度和仿射不变特征算法)来进行多视影像的特征点匹配，以获取不同影像之间的连接点。光束法区域网平差在理论上是解算精度最高，最严密，也是空中三角测量主流的方法。利用试验区中影像连接点的像点坐标，结合地面控制点，通过严密的平差计算，得到连接点的地面坐标和多视影像的外方位元素。一般情况下，利用ContextCapture进行空三解算，会得到一次空三结果，，但有时会出现空三数据不符合要求的情况，导致空三的结果出现问题。针对这种情况，通过添加连接点或者删除不符合要求的数据再次进行空三解算，会获得更加精确的空三结果。
（2）三维建模。倾斜空中三角测量后进行三维建模，ContextCapture系统根据影像的匹配算法，自动的匹配影像中的同名点，然后在影像中提取更多的特征点构成密集点云。在上一步建立的影像之间的关系建立三角TIN，再由构建的三角TIN生成白模，ContextCapture软件会自动的计算出模型所对应的的纹理，并将纹理映射到由TIN构成的白模上，完成实景三维模型的重建。
3.4 EPS三维采集
地理信息工作站（以下简称EPS）可以对倾斜摄影测量生成的模型（ContextCapture）进行导入并处理，对房屋，围墙，阳台及其他附属设施进行测量，也包括对地面高程点进行提取。首先把ContextCapture生成的三维模型和正射影像加载到EPS当中，将生成的三维模型进行格式转换（.dsm格式），然后直接在三维模型上进行矢量化。在三维模型上直接进行地籍数据的采集，采用五点房或者线划的方式对房屋进行绘制，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录入。某些地物可在正射影投影(平面)直接进行快速绘制以及在透视投影(立体)进行房檐的改正等。
3.5 模型精度分析
倾斜摄影测量具有诸多的优势，但是是否能应用到农村房地一体地籍调查当中，需要进行研究论证。论证的主要内容是EPS采集之后的DLG是否符合农村地籍测量成果的精度要求。《地籍调查规程》中要求：图根点，界址点，相邻地物点的点位中误差不差过5cm，限差不超过10cm。采用GPS-RTK手段对试验区进行随机采样，对试验区内的房角点，墙角点，道路拐点等特征点进行量测，将量测的结果套合到DLG成果数据上。将GPS-RTK的测量数据当做真值，对由EPS采集出来的DLG进行精度验证。应用公式计算检核点的点位中误差，公式如下：
式中，n为检核点的个数
在本次实验中，随机选取了15个检核点，点位中误差为0.031cm。符合《地籍调查规程》的精度要求。
3.6 优劣势分析
倾斜摄影测量技术建立的三维模型能够真实地反映建筑物的信息，且精度完全可以满足一级界址点的要求，农村房地一体调查的有些内容可以直接从三维模型上获取，节约时间和成本，提高检查、管理的效率，另外利用倾斜摄影测量技术获得多样化的数据成果，能够生产实景三维模型、DOM、点云数据、TIN三角网等。
4 结语
本次实验，探索了无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体地籍测量中应用，完美的解决了传统航测低效率，周期长，成本高、真实性差的缺点。本文以河南某地为试验区域，总结了无人机倾斜摄影测量的技术流程，并对最终的结果进行了精度验证，符合规范要求。
参考文献：
[1]刘开红,康雅丽.倾斜摄影测量在房地一体农村地籍测量的应用[J].江西煤炭科技,2019(01).
论文作者:李云涛
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签：测量论文; 影像论文; 房地论文; 模型论文; 地物论文; 技术论文; 精度论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;