无人机倾斜摄影测量技术在地籍测量中的应用研究

无人机倾斜摄影测量技术在地籍测量中的应用研究

向剑波

湖南宏禹人力资源有限公司 湖南省长沙市 410007

摘要：相对于传统测图作业模式而言，用无人机倾斜摄影测量技术进行大比例尺地形测图作业的新模式，有着成本低、效率高、成果多样等优势。这种新模式已逐渐应用到大比例尺地形测图、地籍测量、不动产测绘工作中。文章采用无人机倾斜摄影测量技术开展1∶ 500比例尺地籍测量，通过工程案例数据检测了该技术流程在1∶500比例尺地籍测量工作中的实际精度。

关键词：无人机；倾斜摄影；地籍测量；三维建模

0引言

地籍测量成果在地籍管理中具有重要的意义，有利于调整土地生产力和土地生产关系，构建和谐的土地利用关系。我国传统地籍测量主要是采用平板仪、全站仪、RTK 进行测量，需要大量的专业人员进行作业，劳动成本高，内业编绘成图效率低，难以满足三维地籍管理的工作需求。

近年来，随着测绘技术的不断发展，无人机倾斜摄影测量技术日趋成熟。基于无人机搭载镜头开展低空倾斜摄影测量的技术已经逐步应用到大比例尺地形、地籍测量工作中。无人机倾斜摄影测量能够快速、多角度地采集目标物的影像数据，采用专业软件进行三维建模，还原目标物的三维场景。研究小组就无人机倾斜摄影测量技术在地籍测量工作中的作业流程、检测方法和成果精度进行探讨，为今后开展大比例尺地籍测量提供一些参考。

1无人机倾斜摄影测量技术

1.1无人机倾斜摄影测量技术优势

无人机倾斜摄影测量系统具有体型小、重量轻、可操作性强等特点。通过无人机平台搭载的相机，能够从5个不同的角度进行厘米级分辨率影像数据快速采集，极大地提高外业地形、地貌、地物及其属性数据的采集效率。此外，后期内业数据处理能够通过三维模型的重建和纹理映射，快速、高效地获取全面、真实反映测量区域的三维模型，提高测量数据的精度。

1.2无人机倾斜摄影测量技术流程

基于无人机倾斜摄影测量开展1∶500比例尺地籍图测量的作业技术流程包括外业无人机倾斜摄影测量数据采集、像控点RTK测量和内业三维建模和地籍图绘制等（见图1）。

图1无人机倾斜摄影测量技术流程图

2项目数据采集

2.1测区概况

测区位于广西某村庄，面积约为0.72km²，按1∶500比例尺地籍测绘精度要求成图。测区地势平坦，地物类型主要有居民房、树木、道路、耕地、水域等。居民房排列有序，测区内无高耸建筑物，为无人机倾斜摄影测量获取影像数据提供了安全、便利的条件。

2.2像控点测量

像控点测量质量会直接影响到后期内业制作三维模型和编绘成图的精度。因此，在采集像控点数据时要做好像控点布设方案、像控点RTK 测量以及后续的点位拍照存储工作。像控点选点要结合测区情况进行布设，应该布设在没有遮挡物、便于RTK测量且方便识别的空旷地面上，使用油漆对像控点进行喷漆并制作成具有一定宽度的“+”或者“L”测量标志，以便后期内业影像判读刺点。

采用对中杆进行像控点RTK测量时，在测量过程中要注意查看对中杆气泡的居中情况，查看接收卫星颗数和实时测量精度情况， 在符合测量精度条件下进行测量记录。要求对同一个像控点进行3 次测量，取其平均值作为最终测量成果，以确保像控点测量平面精度＞±3cm。按照像控点测量精度要求，在测区内共实测了78个RTK像控点。其中，利用分布相对均匀的10%像控点测量成果对此次地籍测量成果进行精度检验。

2.3影像数据采集

按照1∶500比例尺测图的规范要求，结合测区的实际情况进行航线规划，将影像分辨率设置为2cm, 航高设置为80m，旁向重叠度设置为75%，航向重叠度设置为80%。航飞期间良好的气候条件保证了影像数据的可靠性。此次外业严格按照技术设计要求进行倾斜摄影数据采集，共采集6850张像片。内业导出数据并进行质量检查， 全部像片图像清晰，无影像扭曲变形情况，符合后期内业成图要求。

3内业成图精度分析

3.1 内业地籍图测绘

利用Smart3D软件进行三维建模。首先，将无人机倾斜摄影测量所获取到的影像数据导入Smart3D，检查影像数据的完整性。在CGCS2000坐标系下进行像控点刺点，该阶段要确保像控点刺点误差≤1个像元。在此基础上由Smart3D逐项完成空中三角测量和三维模型生产。然后，将Smart3D软件生产出来的三维模型（osgb格式）导入到DP-Mapper，内业绘图人员在DP-Mapper平台中进行地籍界址点、界址线等地籍要素的编绘采集。同时，录入地籍权属调查得到的宗地信息数据。最后，对于个别受植被遮挡的界址点、宗地或其他地形要素，利用RTK+全站仪组合解析测量方法进行外业补测，确保地籍界址点测量成果的准确无误。

3.2测区地物点精度分析

为了检测基于无人机倾斜摄影测量技术得到的1∶500地籍图图面精度，选择测区内分布相对均匀的、不参与空三加密测量的7个像控点作为检核点。同时，在1∶500地籍图上直接量取7个检核点的平面坐标，与RTK测量得到的同名像控点平面坐标进行比对分析。

同名点的二维分量残差和点位中误差计算结果可知，在7个检核点中，x分量残差最大为-4.4cm、最小为-1.8cm；y分量残差最大为-4.1cm、最小为-1.2cm；点位中误差最大为5.3cm、最小为2.8cm。测量结果达到了二级界址点测量精度要求。

因此，可以认为此次基于无人机倾斜摄影测量技术开展1∶500 比例尺地籍图测量所得成果达到了技术要求。

4结束语

研究小组以实际工程为案例，采用无人机倾斜摄影测量技术开展1∶500比例尺地籍图测量试验，同时利用RTK实测像控点对所得到的地籍图图面精度进行检测。结果表明，此次基于无人机倾斜摄影测量技术开展1∶500比例尺地籍图测量，所得到的测量成果达到了1∶500比例尺地籍测量技术要求。

与传统地籍测量技术流程相比，基于无人机倾斜摄影测量技术进行1∶500比例尺地籍图测量，可将大量的外业数据采集工作转移到内业工作中，极大地减轻了作业人员的劳动强度，缩短了内外业的生产周期，显著地节约了生产成本。

参考文献

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