无人机倾斜摄影测量在不动产测量中的精度分析与验证

无人机倾斜摄影测量在不动产测量中的精度分析与验证

肉苏坦·沙吾提

新疆维吾尔自治区第二测绘院 ，新疆 乌鲁木齐 830001

摘要：随着全国不动产测量项目的快速发展，无人机倾斜摄影测量在不动产测量中发挥了非常重要的作用。不动产测量是房地产调查项目中一项非常重要的工作。大多数房地产调查使用传统的测量方法，如GPS-RTK、全站仪等。存在的问题是：房屋密集，通视性差，很多地方很难到达。不动产测量项目范围大，工期紧，现场工作量大，人工成本高，工期长，效率低，而利用无人机倾斜摄影测量将在满足项目技术要求的前提下大大缩短项目工期从而及时完成不动产测量项目。

关键词：无人机倾斜摄影测量；不动产测量；精度分析；验证

引言

利用倾斜摄影测量进行不动产测量项目是一项成熟的技术。倾斜摄影测量通过飞行平台、飞行控制系统、倾斜摄影系统等获取上、下、左、右和垂直角度的高分辨率图像。通过真实场景的三维模型制作软件，通过空间加密、图像控制点刺，与传统的测绘方法相比，数据采集更加方便，结果能够充分反映地理单元信息。利用三维模型，可以在可视化虚拟环境中处理地理信息的空间信息；使用三维点云数据和特殊算法，可以自动提取特定的地理元素，有效减少外业测绘工作量，提高工作效率，倾斜摄影测量成本比全野外测量要低得多。

1 无人机倾斜摄影测量关键技术

（1）多视点图像的联合调整。多视角图像不仅包括垂直摄影数据，还包括倾斜摄影数据。然而，一些传统的空中三角测量系统无法处理倾斜摄影数据。因此，在多视点图像的联合平差中，应充分考虑图像之间的几何变形和遮挡关系。（2）多视图图像的密集匹配。图像匹配是摄影测量的基本问题之一。多视点图像具有覆盖范围大、分辨率高等特点。因此，多视图图像匹配的关键是如何在匹配过程中充分考虑冗余信息，从而快速准确地获得多视图图像上同一点的坐标，并获得图像中的三维信息。（3）数字表面模型的制作。多视点图像的密集匹配可以获得高精度、高分辨率的数字表面模型，充分表达地形特征和表面特征，已成为新一代空间数据基础设施的重要组成部分。（4）真投影图像校正。多视点图像的真实校正包括连续DEM（数字高程模型）、大量离散分布粒度差异很大的地物以及大量具有典型数据密集和计算密集特征的多角度图像。因此，对多视图图像的真实可以同时分为对象侧和图像侧。

2 无人机倾斜摄影测量在不动产测量中的应用

2.1 航线规划

航路规划是无人机倾斜摄影测量的关键，它决定了图像的完整性和冗余度是否满足要求。如果航线之间的距离太大，部分摄影将不完整。相反，如果航线之间的距离太小，虽然可以确保图像的完整性，但会浪费时间，增加不必要的工作量。因此，航空摄影测量规范对图像重叠有明确的要求。如果地形起伏较大，应适当增加重叠值。然而，考虑到目前项目将由无人机倾斜摄影完成，测绘规模大，精度要求高，因此一般规定的重叠不能满足项目要求。根据三维倾斜数据的处理经验，基于图像控制点的约束，为了满足不动产测量采集项目的高精度要求，倾斜图像应获得地面分辨率优于2cm的图像数据，其航向和横向重叠一般应优于70%，以确保三维模型的效果。当测区内有高层建筑时，应适当增加重叠，以确保高层建筑的模型效果。对于地形起伏较大的区域，则应根据地形变高飞行，保证测区内大部分地物的分辨率都优于2cm，以此来保证三维模型的效果及精度。

2.2 像控测量

为了确保不动产测量工作的质量和效果，应重视图像控制测量阶段的工作，以确保测量数据的准确性和可靠性。鉴于不动产测量的特殊性，在影像控制测量阶段，必须对测量区域内村庄的形状、大小、空间布局、村道、集体建设用地等进行匹配，以确保布点均匀、适宜，从而保证后续测绘的有序开展。例如，在采集图像控制点时，使用GNSS-RTK软件进行数据采集，以有效避免数据错误。工作人员应根据图像控制点采集的一级GNSS工作标准，完成对控制点像控数据的采集。与此同时，在合理控制像控点间距时，需要保证像控点的平均距离不大于两倍的相对航高。

2.3 模型构建

空间三角剖分完成后，利用真实纹理信息构建真实三维模型的方法如下：首先，使用多视图图像密集匹配技术获取高密度点云数据；其次，利用高密度点云数据构建三角网络模型，消除三角网络模型中误差较大的点云；最后，纹理信息通过纹理数据与TIN模型之间的对应关系自动映射到TIN模型。从上面可以看出，真实三维模型包含三种类型的数据，即真实纹理信息、不规则三角形网络和高密度点云数据。构建了测量区域的整体真实三维模型。由此可见，真实三维模型整体效果较好，能够反映调查区域的真实地理环境、房屋分布等情况。在调查区域建立局部细节模型，可以看到房屋模型的整体结构清晰，在房屋屋角处于屋顶处没有产生变形，房屋整体纹理信息较为丰富。丰富的纹理信息与结构信息可以为后续矢量信息采集提供重要支撑。

3 无人机倾斜摄影测量在不动产测量中的精度评定

在进行实际测量精度评估时，如果测区地形高差不大，可以采用单镜头摄影测量，以满足预期的不动产测量精度要求。如果建筑物高，地形高差大，结构复杂，在实际无人机倾斜摄影测量阶段需要一个五镜头相机。由此可见，在实际测量中，应根据被测区域不动产的特殊性，制定科学合理的测量技术方案。如果在精度评估过程中发现局部地区航空摄影数据的精度不够，则需要进行分析和评估，找出原因，并采取有针对性的解决方案重新获取局部地区的数据，以确保倾斜摄影测量数据的可靠性。落实精度评定工作，可及时发现该技术应用阶段，存在的具体问题与不足，便于工作人员及时调整工作方案，保证测量计划有序推进。

4 不动产测量中的精度验证

精度检验应严格按照国家质量检验规程进行，并全面执行ISO9.0质量认证体系。质量检验结果应符合《测绘成果质量检验与验收》（GB/T24356-2009）标准。精度检查的内容如下：（1）坐标基准检查：检查房地产成果坐标系（x，y）和高程基准（h）的正确性。按照规定，必须以人机交互的方式使用国家或地方坐标数据。（2） 属性完整性检查：关联属性列表，人机交互检查属性错误和遗漏；应及时更改字段缺失、错误等情况，以改善数据库结果。（3） 要素完整性检查：形成房地产规划，通过对办公室工作的100%全面审查和对实地工作的比例检查，检查“房地产规划”上标明的产权边界线和权利人姓名等所有要素的完整性。（4） 土地登记检查：地方政府组织熟悉村庄情况的老村干部全面检查和完善“土地信息表”中的住户信息，实地核实“房地产权属图”中所示的所有权土地，检查是否存在错误登记或土地损失，并对土地信息表和财产数据中的各项信息进行检查和校对。（5）检查提交数据的格式，确认其是否满足一定的格式、一定的命名方式等。（6）其他检查：照片影像质量、模型精度检查、测量仪器精度检查、测量中误差检查、数学精度检查等。

结束语

综上所述，无人机倾斜摄影测量技术的不断发展深化了其在相关行业的应用和扩展。与传统的测量方法相比，其高效的工作模式节省了大量的人力物力，大大缩短了施工周期。而在选用无人机倾斜摄影测量方法时要注意选择合适的无人机以及三维建模软件，采用合适的方法得到满足技术要求的数据成果。

参考文献：

[1] 王兴东.无人机倾斜摄影测量在不动产测量中的精度分析及验证[J].地质装备,2021,22(02):29-30+36.

[2] 杨亚彬,谢思梅,谢荣安.无人机倾斜摄影测量技术在不动产更新测绘中的应用[J].测绘通报,2020(07):108-111.