韦晓玲

（汕头市自然资源测绘院，广东汕头 515041）

农村“房地一体”确权登记是将农村地籍测量和房地产测量工作同步开展，采用统一的标准、统一的空间坐标系以及统一的成果形式对农村房屋的权属、面积以及界址进行调查。在原地籍调查的基础上，查明和核实宅基地、集体建设用地上的永久房屋（不包括简易房、农具房、棚房等）的具体情况，以房屋为基本单元，建立“房地”一体的调查数据库。传统的地籍测量多采用全站仪、RTK或CORS系统等技术开展测量工作，可以实现精度较高及满足工作需求的基本要求，但外业工作量较大，耗费人力、物力且时间成本相对较高。随着计算机技术和无人机技术的高速发展，无人机倾斜摄影测量技术也被广泛应用于测量工作[1]。无人机倾斜摄影测量技术能够实现大场景物体三维立体模型的快速建立，大量工作可以在内业完成，具有节约时间和成本等优势，分辨率也满足房地一体测量的精度要求[2]。无人机倾斜摄影测量技术被广泛应用于农村宅基地房地一体化测量工作中。本文以广东省佛山市某村作为试点区域，提出开展基于无人机倾斜摄影测量技术的农村房地一体化测量工作，为农村宅基地调查提供快速、高效的技术手段。

1 无人机倾斜摄影技术

无人机倾斜摄影测量系统是将摄影测量系统搭载到无人机上进行测量的一种技术，一般包含飞行台、POS系统和倾斜相机三部分。测量过程中可获得1个垂直角和4个倾斜角度的目标物的影像[3]，获取目标物顶面和侧面的纹理影像。通过处理内业数据处理可建立目标物的三维立体模型。

1.1 无人机飞行平台

测量区域为丘陵地区，村庄东西向测量距离为800 m，南北向距离为960 m，村庄内房屋密集度较高，综合考虑测量区域的特征和权衡测量成本后，选用了效率高、稳定性高的四旋翼小型无人机设备，搭载的飞行平台可以记录无人机飞行期间的位置、姿态等信息，基本参数如表1所示。

表1 无人机飞行平台参数

1.2 传感器

无人机传感器主要包括加速度计、磁罗盘以及导航定位系统等部件，可以确保无人机的正常飞行。加速度计为无人机提供三个旋转轴方向的加速度，能够确保无人机在静止状态下保持稳定的倾斜状态[4]。加速度计可以对无人机各方向承受的力进行控制和计算，确保正常飞行需要的力的大小和方向。磁罗盘为无人机提供飞行的方向，根据磁北方向角计算X、Y、Z轴上的磁场数据，根据计算数据得出地理方位。陀螺仪是重要的传感器，通过对角速度的测试维持无人机的稳定，防止其剧烈晃动。导航定位系统可以获取无人机的具体位置信息，接收多种卫星信号，设置航线实现自动飞行。

1.3 数据处理

完成无人机作业后，需要对测量数据进行内业整理，包括影像的测区完整度检查、影片质量检查、获取的POS数据完整性检查等[5]。根据影像获取的镜头方向进行分类存储，存储的路径不能有中文，使用Pix4d mapper软件对影像进行处理，形成带纹理的三维模型。

2 技术路线

倾斜摄影测量技术流程如图1所示。

图1 倾斜摄影测量技术流程

以佛山市农村宅基地及房屋权籍调查项目为例，将卧龙镇屠巷村选为倾斜航飞试验区，摄区面积为0.8 km2，利用倾斜摄影测量技术进行调查，测量和了解房屋等建筑物、构筑物的基本权属情况，查明集体土地权属、界址、面积和利用状况，绘制出详细、真实、准确的地籍图、房产分区分户图，替代传统的人工现场采集方式。

为实现对无人机倾斜摄影技术在农村宅基地测量中的应用可行性的验证，本研究将无人机倾斜摄影技术作为数据获取手段，以RTK、全站仪测量为测量控制，辅助数据自动编辑处理软件，进行高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。外业倾斜航飞数据采集、内业倾斜影像三维模型重建、CASS数据采集编辑成图。

3 应用分析

3.1 数据获取

此次摄影测量要求获取的遥感影像图片地面分辨率为0.2 m，设计航线航向重叠率为80%，旁向重叠率为65%。采用大疆M600pro无人机飞行高度为2 500 m，飞行一条航线的面积约为0.4 km2，航线布设为东西走向。采用CORS系统在村庄十字路口处选取控制点，保证获取飞行数据的精度。

3.2 三维建模

采用外业飞行获取的POS数据、控制点检查测区范围内影像的航向重叠率和旁向重叠率，并对获取的遥感影像和照片进行质量检测，对于不符合测量要求的影像重新补测，以确保数据真实可靠。

采用smart3D软件对预处理过的数据进行三维建模，经多视角影像联合平差、多视角影像密集匹配、DSM高密度云生成、纹理映射等过程，最终生产出三维立体数据。

三维立体模型如图2所示。

图2 三维立体模型

3.3 精度分析

采用CORS系统和全站仪获取16个测区内的房屋拐角、水泥硬化路拐角以及花坛拐角等特征点进行验证，采用多次观测的方式获取点的点位坐标，取平均值作为点的最终坐标值。根据《地籍调查规程》（TD/T 1001—2012）中的规定，界址点相对于临近的控制点的点位误差不得大于10 cm，并且其中误差不得大于5 cm。将实测界址点坐标与三维获取的点位坐标进行对比，结果如表2所示。

表2 界址点对比表

由表1可知，最大的点位误差为0.058 m，中误差超过0.05的共计3个点，均小于2倍中误差，所有的点都在限差范围内，因此三维立体测量获取的点位坐标精度满足农村房地一体化测量要求。

4 结语

本文针对农村房地一体测量项目，采用无人倾斜摄影测量三维建模技术，详细阐述了采用无人机倾斜摄影测量开展三维立体测图的便捷性与准确性。改变了传统采用全站仪或RTK技术开展地籍调查的局限性，实现了房地一体调查大部分采用内业数据处理的方式开展工作，节约了大量的外业工作量，节省了人力资源，缩短了测量工期。对测量的数据进行精度分析，验证了三维立体模型的精度，符合试验区项目的工作要求，为农村房地一体化测量提供参考的技术方法。