無人機傾斜航空攝影測量技術在不動產權籍調查中的應用研究

鄭輝 李海燕

（江西省地質局地理信息工程大隊 江西南昌 330000）

我國幅員遼闊，但是人均耕地面積偏少，隨著國內各地區土地開發建設事業的不斷推進，土地資源少、發展需求高等現象尤為明顯［1］。在此基礎上，為了實現土地開發建設事業可持續發展，并對土地資源起到保護作用，便需積極做好不動產調查相關工作。以其中的不動產權籍調查工作為例，考慮到此項工作效率及質量能夠得到有效提升，有必要合理科學應用無人機傾斜航空攝影測量技術，在此項技術應用的基礎上，獲取完整、真實、有效的權籍信息數據，為進一步權籍管理提供有效憑據?？傮w而言，從不動產權籍調查工作效率及質量全面提升角度考慮，本文圍繞“無人機傾斜航空攝影測量技術在不動產權籍調查中的應用”展開分析，研究價值意義顯著。

1 不動產權籍調查工作簡述

不動產權籍調查工作，即針對已經完成的相關不動產權籍情況進行核實，如宅基地權籍、集體建設用地權籍等，然后對其附著、沒有登記的房屋進行補充，同時，對于新增的宅基地、附著房屋也需補充。此外，為了實現房地一體權籍調查，還需針對構筑物權籍展開調查作業。

對于不動產權籍調查工作來說，其特點鮮明，具體表現為：一，數據采集工作量巨大；二，建筑物密集區量邊難度大；三，外業指界難度大。在傳統工作模式下，對于不動產權籍調查，即首先完成大比例尺地形圖測量，然后將工作底圖制作出來，通過權籍調查，對調查成果進行整理，并完成數據庫建設作業等。

根據傳統工作模式可知，人工施測作業量大，如地形測繪、地籍調查、房產測量等專業技術工作環節，均需人工執行完成，在此情況下，對權籍調查技術工作人員的專業技術要求變得非常高。此外，傳統工作模式還難以將界址點位置信息及時、準確地提供出來，如房角、滴水線、飄窗等附屬物空間坐標信息等，因此，便需革新不動產權籍調查技術方法，有效解決傳統工作模式存在的弊端。

2 無人機傾斜航空攝影測量技術系統應用基本要求分析

無人機傾斜航空攝影測量技術有機融合了無人機和傾斜攝影技術，屬于一種三維數據獲取的新興技術手段。通過無人機與若干臺傳感器相互配合，能夠從四傾斜、一垂直角度對影像信息進行采集，并將建筑物的頂面與立面數據獲取出來，進一步采取數據處理軟件，將三維影像生成出來，和正射影像測量方法對比，有助于作業效率及測量精度的提升。值得注意的是，在不動產權籍調查中應用無人機傾斜航空攝影測量技術，需把控相關應用基本要求，這樣才有助于技術優勢的發揮，提升不動產權籍調查的質量成效。具體而言，主要基本要求如下。

2.1 飛行平臺方面的要求

若不動產權籍調查作業區處于丘陵地區，因城鎮村莊建筑密集度高，通過對作業環境復雜性的考慮，需選擇使用作業效率高、穩定性好的四旋翼無人機（見圖1），同時，確保搭載的飛行控制系統可以同步記錄、拍攝地理位置、飛行姿態等相關信息。以某不動產權籍調查工作為例，在飛行平臺各項性能參數指標設置方面，主要為：（1）搭載五相機設備，凈重1.65kg；（2）飛行速度≤18m/s；（3）飛行高度≤4000m；（4）控制半徑＞800m；（5）定位精準水平方向≥±0.02mm；（6）處置方向≥±0.05mm；（7）防雨及抗風等級：防中雨，抗7級大風；（8）續航時間與距離分別為≤55min、≤29km；（9）衛星定位，選用北斗、GPS、GLONASS 三星RTK 系統技術［2］。

圖1 四旋翼無人機結構圖

2.2 傳感器方面的要求

利用無人機傾斜航空攝影測量技術，可獲取4 個傾斜方向與一個垂直方向的實時影像信息，考慮到三維模型的真實性，需確保獲取影像信息的色彩反差適中、清晰度高、層次性豐富等?？蛇x用單架次搭載傾斜五相機模塊III，其重量為1.60kg，續航時間為55min，傾斜作業面積可達到0.66km2，航向重疊為80%，旁向重疊為80%。

2.3 數據處理方面的要求

在分析三維模型、正射影像圖數據的基礎上，利用Pix4dmapper 軟件對影像數據信息進行處理。作為專業精度、速度優良的數據與影像處理軟件，Pix4dmapper 軟件可將相機參數、GPS/IMU 數據自動獲取出來，然后將Google瓦片與帶紋理的三維模型自動生成出來（見圖2）。

圖2 不動產三維模型示意圖

3 無人機傾斜航空攝影測量技術在不動產權籍調查中的應用要點分析

為提升不動產權籍調查工作的效率及質量，在無人機傾斜航空攝影測量技術應用過程中，需把控技術各項要點?？偨Y起來，具體應用要點如下。

3.1 三維建模技術要點

對于無人機傾斜航空攝影測量技術，利用垂直正射鏡頭（1個）與傾斜鏡頭（4個），對地表不同角度的影像進行拍攝，對調查區范圍內的全方位地面數據進行獲取，數據獲取速度快，可大大減輕人工作業壓力，且受到天氣等自然因素的影響較小，三維模型構建的效率高、成果數據存儲量小等?；谀Ｐ团c含片方面，可以有效實現“非現場”測量與分析的目標，將多維數據獲取出來［3］。

需注意的是，在不動產權籍調查過程中，需掌握三維建模技術要點。首先，利用無人機傾斜航空攝影測量技術，將各方位影像數據信息獲取出來；其次，通過三維建模軟件系統的應用，將地物地貌的現實模型生成出來，使人眼視覺的真實場景得到有效構建。此外，在和其他現代化測量技術融合應用的基礎上，如GPS技術、RS 技術、GIS 技術，使三維模型的應用范圍更加廣泛，應用價值更高。

3.2 技術流程要點

將無人機傾斜航空攝影測量技術應用到不動產權籍調查工作中，需明確技術操作流程，并結合具體工程項目實況，按照規范操作流程，執行相應的作業。以國內某地區農村房屋不動產登記工作項目為例，在三維數據獲取過程中，采取了多旋翼低空無人機傾斜攝影測量技術，同時，在測量區域范圍內進行了三維場景模型的構建，以外業實地布設的測量控制點為依據，獲取二維的矢量權籍數據，并以外業同精度復測的方式進行可靠性進行驗證［4］。此外，通過對影像分辨率＞2cm的五鏡頭傾斜攝影測量系統加以應用，基于航飛之前布設、測量像控點信息，確保像控點處于視野開闊、無水、地勢平坦部位，對于相關建筑物、構筑物、界址點等空間位置坐標信息，則利用網絡RTK-CORS 系統進行測量（見圖3）。

圖3 無人機傾斜航空攝影測量技術操作流程圖

3.3 關鍵技術要點

要想提升無人機傾斜航空攝影測量工作中數據處理的質量，則需確保像控點測量的質量，對像控點布設、測量作業提前做好。在上述提到的工程項目中，像控點布設采取區域網法，朝航飛方向均勻布設控制點，并通過網絡RTK-CORS 技術，對控制點的三維坐標信息快速獲取出來。具體而言，涉及的關鍵技術要點包括如下幾點。

（1）數據處理及空中三角測量技術要點。一方面，需針對傾斜影像數據展開檢查及整理，例如，對影像質量、重疊度、仰俯角、旋偏角等相關指標展開檢查，分析、判斷是否能夠與航攝規范精度要求相符，倘若色彩比較差，則有必要采取均色處理措施。另一方面，對若干張高度重疊的影像加以利用，將光學模型構建出來，并根據GPS測量控制點，做好空三測量作業，將加密點的平面坐標與高程數據求解出來之后，把垂直方向的POS數據當作影像外方位元素，利用同名點匹配、光束法平臺，達到與精度要求相符的匹配效果。此外，還有必要對局域網內的多機多節點影像數據進行處理，協同提升連接點匹配效率、精度、后期模型制作效率等。

（2）多視角影像密集匹配技術要點?？紤]到能夠將多幅重疊影像的同名點坐標獲取出來，然后進行影像匹配，可通過使用多視像的信息特征，使多視像、多基元匹配目標得到有效實現，進一步將多視影像的準確同名點坐標信息快速獲取出來。

（3）三維建模與地籍矢量化技術要點。數據影像三維建模，即針對獲取的影像數據信息進行重建操作，期間，需應用到同名控制點及其有關的參數信息，在專業建模軟件的平臺中，針對影像實施三維模型處理操作［5］。值得注意的是，因處于建模之前，針對像控點空間坐標進行了相對應的匹配操作，可以將具備真實空間位置的虛擬三維模型獲取出來，以權籍調查測量要求為依據，能夠將測區的地籍基礎信息構建出來，進一步生成相對應的二維矢量地籍圖。

（4）三維模型應用技術要點。在農村房屋不動產登記過程中，需應用到無人機傾斜航空攝影測量技術與三維模型，通過房屋分層分戶數據的利用，得到分層分戶樓房模型，掛接不動產登記信息之后，然后與戶型圖、地籍圖等資料相關聯，使不動產信息基于三維空間當中真實呈現出來。此外，經三維不動產模型，可對三維數據進行查看，色澤清晰，產權明確，可使外業調查指界耗時費力、界址邊丈量人為誤差大等相關問題得到有效處理。

3.4 內業數據處理技術要點

相關不動產權籍測量工程項目針對獲取的傾斜影像數據，通過大疆智圖的應用，展開了三維建模處理，并使高精度的三維模型得到有效構建。其中，對獲取的傾斜影響數據POS信息，在影像中存儲，大疆智圖與其形成無縫對接的關系，可對涉及的信息自動識別出來。在建模處理過程中，無須對坐標系進行考慮，也無須考慮外方位與內方位等元素，在操作上非常簡單。針對點云數據，可利用三維激光掃描儀展開解算，將參數設置好之后，將所需格式的點云數據獲取出來，通常為LAS格式。

針對大疆制圖生成的OSGB 格式三維模型，利用專業的三維傾斜測圖軟件展開矢量采集。同時，在專業的點云測圖軟件的應用下，對LAS 格式的點云數據導入，進行矢量采集，采集關鍵內容包括居民地、附屬設施等。在采集完畢之后，針對農業判別不夠準確、存在遮擋現象的要素，需進行外業補調與補測操作。在外業調繪完成之后，需編輯DLG，進一步將地籍圖成果生成出來。

3.5 成果精度檢查要點

在對不動產權籍三維模型進行構建的基礎上，需采取實地測量技術方法，對三維模型精度進行仔細檢查，通過檢測，明確平面位置中誤差、高程中誤差，保證各項誤差與設計書要求精度相符。在地籍圖成果中，選擇相關要素當作檢核點，如界址點要素、建筑物拐角要素、附屬設施要素等，并利用CORS 網絡RTK 技術，對2000國家大地坐標系成果三維坐標進行實地測量，進一步進行檢查，保證平面中誤差與高程中誤差與不動產權籍調查測量精度要求相符［6］。

值得注意的是，對于本次提到的無人機傾斜航空攝影技術，和傳統測量技術相比，技術操作更加方便、快捷、靈活，能夠見測區三維實景模型、點云數據獲取出來，使外業工作量大幅度減少，并使工期得到有效縮短。與此同時，通過無人機系統設備的應用，在獲取高精度三維傾斜數據的基礎上，可將正射影像制作出來，輔助外業修補測與指界調查作業，有助于測量工作效率的提升。此外，三維傾斜模型采集影像數據更加直觀，點云數據采集方便簡答。因此，從不動產權籍調查工作效率及質量成果提升角度考慮，需合理科學地應用無人機傾斜航空攝影測量技術。

4 結語

綜上所述，無人機傾斜航空攝影測量技術優勢突出，可獲取高精準度、全方位、真實可靠的數據信息，在不動產權籍調查中的應用價值頗高。因此，需確保無人機傾斜航空攝影測量系統飛行平臺設置的合理性，滿足傳感器、數據處理等方面的要求，把控三維建模技術要點，按照技術流程，落實關鍵技術要點，并對成果精度進行檢查，確保與不動產權籍調查測量精度要求相符，在全面提升不動產權籍調查質量成效的基礎上，進一步為不動產權籍調查工作的發展奠定堅實的基礎。