张庭

摘  要：为加快新农村建设，实现农村地区的科学规划，各个农村地区都开展了房地一体测量。但是，由于传统的测量技术相对落后，在宅基地与房屋调查方面，难以保障测量任务的顺利完成。而无人机倾斜摄影测量技术具有较高的灵活性、适用性等特征，在房地一体测量中的应用具有明显的技术优势。该文结合某工程实例，探讨了无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体调查中的技术流程，结果表明，该技术大大提高了农村房地一体不动产成图的速度，有效节省了人力、物力和财力，获取的数据精度完全满足相关规范要求。

关键词：无人机  倾斜摄影测量  农村  房地一体

中图分类号：P231                             文獻标识码：A文章编号：1672-3791（2021）01（c）-0074-03

Abstract： In order to speed up the construction of new countryside and realize the scientific planning of rural areas， all rural areas have carried out the integrated measurement of housing and land. However， due to the relative backwardness of the traditional measurement technology， it is difficult to guarantee the smooth completion of the survey task in terms of homestead and housing survey. The UAV tilt photogrammetry technology has the characteristics of high flexibility and applicability， and has obvious technical advantages in the application of integrated measurement of buildings. In this paper， combined with an engineering example， the technical process of UAV tilt photogrammetry technology in rural real estate integrated survey is discussed. The results show that the technology greatly improves the speed of rural real estate mapping， effectively saves manpower， material and financial resources， and the accuracy of data obtained fully meets the requirements of relevant specifications.

Key Words： UAV; Tilt photogrammetry; Rural area; Real estate integration

2019年，中央1号文件明确提出，要加快推进农村房地一体不动产确权登记颁证工作，力争在2020年底完成[1]。农村房地一体不动产确权登记，是国家推进农村宅基地“三权分置”改革的一项具体措施，对振兴乡村经济、推动农村改革、优化城乡产业布局具有重要意义。不动产权籍调查测绘作为确权登记的一项基础性工作，为查清农村集体建设用地和宅基地使用权的界址、权属、面积、用途、等级等基本情况，最终形成具有法律效应的数据、图件、表册等调查资料提供了重要的数据支撑[2]。

当前，不动产权籍调查测绘存在一些问题：（1）房屋测量难入户，空关户很多;（2）连片房屋难以分辨，容易漏测、漏画，且隐蔽点难以测量;（3）公示阶段-勘误澄清-权利人质疑等情况的反复核实与修正工作繁重[3]。采用传统仪器如全站仪、GPS-RTK等进行作业，工作效率较低、制约因素较多，难以满足不动产权籍调查测绘的需求[4]。近年来，无人机倾斜摄影测量技术因以高效率、高精度、高清晰的方式全面感知地面复杂场景，形成的数据成果能直观反映地物的外观、位置、高度等属性而备受关注，成为测绘领域研究和应用的一项重要课题。

1  无人机倾斜摄影测量技术概述

1.1 技术原理

无人机倾斜摄影测量技术的原理是通过在无人飞行平台上搭载多种传感器，从1个垂直和4个倾斜共5个不同角度来同步拍摄地面物体的影像，其中一组垂直于地面的正片用于制作传统的DOM、DEM、DSM、DLG产品，另外4组斜片可用于获取地物的纹理信息，同时借助于全自动高性能后处理系统，快速构建具有地物准确位置和清晰纹理的高分辨率真三维场景，将大众带入贴合人眼视觉感官的真实世界[5]。

1.2 技术流程

无人机倾斜摄影测量的技术流程主要有影像获取、像控测量、数据预处理、空中三角测量、三维模型构建、数据采集、精度检查（见图1）。

1.3 应用优势

将倾斜摄影系统搭载在无人机上进行摄影测量获取地物信息即是无人机倾斜摄影，倾斜摄影技术三维数据可真实反映地物的外观、位置、高度等属性，借助无人机，可快速采集影像数据，实现全自动化三维建模，具有成本低、数据获取准确、操作灵活方便的特点[6]。具体如下。

（1）突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器，同时从垂直、倾斜多个不同角度采集带有空间信息的真实影像，以获取更加全面的地物纹理细节，更加真实地反映地物的实际情况。（2）通过无人机搭载倾斜摄影相机进行地形测绘，配合自动化的影像匹配、建模系统可以减少人工干预，提升工作效率。（3）节约人力、效率高，能极大地缩短测绘外业的协同工作，解决了由于天气等外因造成的工作延误，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地缩短了测量人员的劳动时间，降低了外业劳动强度。（4）倾斜影像能为用户提供丰富的地理信息产品，实现二三维的数据叠加和展示，为相关地籍管理信息系统提供辅助决策分析。

2  应用实例

2.1 项目概况

某农村房地一体不动产确权登记项目需要开展不动产权籍调查测绘工作，测区以丘陵地貌为主，地势高差在25～35 m之间，面积约为3.5 km2，没有军事和机场等禁飞区，适合开展无人机航测作业。项目应用无人机航测系统获取地面高分辨率倾斜影像数据，再利用Context Capture软件构建三维模型，最后利用南方三维立体数据采集软件iData 3D快速制作不动产图件。

2.2 外业数据采集

此次作业采用了南方测绘仪器公司的天鸿T610 六旋翼无人机进行执飞，这款无人机具有操作灵活、飞行性能稳定、续航能力持久等优势，搭载5个SONYILCE-QXl 数码相机，航飞参数设置为：同一航线上最大与最小航高的高差小于30 m，航向重叠80%，旁向重叠75%，倾斜像头的前后倾角小于40°，左右倾角小于35°。选择良好的天气进行外业航飞，共获取8 234张符合规范要求的地面倾斜影像。像控测量根据测区地形、地貌情况开展，外业人员在测区选取108 个点位作为像控点和检查点，像控点和检查点坐标采用GZCORS网络RTK实地采集。

2.3 内业数据处理

2.3.1 实景三维立体模型构建

对航摄获得的所有影像进行匀色匀光、校正畸变差等预处理。从POS系统中提取外方位元素，采取多视角联合平差方法，自动匹配各级影像上的同名点，完成空中三角测量。通过Context Capture软件自动分析，选取能够匹配的影像单元，进行点云密集匹配和特征匹配，自动化完成纹理映射，最后输出测区实景三维立体模型数据（见图2）。

2.3.2 数据采集

采用南方三维立体数据采集软件iData 3D采集内业地形地籍要素，并按照国标要求赋予图层与属性信息，再利用CASS 9.1软件对采集的矢量数据进行编辑，制作成1∶500地籍图。这种数据采集方式不需作业人员佩戴立体眼镜，可以同时使用平面和立体视窗，具备地形测量经验的作业员均能快速上手，降低了作业人员门槛。与传统的解析法地籍测图相比，利用倾斜航测法的工作效率显著提高。利用传统解析法，每组2人每天最多只能调查20户左右;而利用倾斜航测法，平均每人每天能够调查60户以上。

2.4 精度检查

为了检测此次1∶500地籍图成果精度，选取图形内具有明显特征的30个房角点，利用GZCORS网络RTK和全站仪实地测量其坐标，与从图形上测量的坐标比对进行精度评估，统计结果如表1所示。

参照中误差计算公式：

（1）

公式中：Ms为平面位置中误差，Δ为测量值与真实值的差值，n为检查点的个数。根据公式计算得出30个检查点的平面位置中误差为±0.041 m，满足《地籍测绘规范》中一级界址点的精度要求。

3  结语

实践证明，无人机倾斜摄影测量技术具有高效快捷、成本低廉、操作简单、机动灵活等应用优势，大大提高了农村房地一体不动产成图的速度，有效地节省了人力、物力和财力，获取的数据精度完全满足相关规范要求。实践中也发现，局部房屋密集区域的三维模型存在拉花、变形现象，无法判读出准确的界址点和地籍要素点，对于此类情况，可以采用常规仪器到实地補测，或者现场丈量部分房屋的边长。相信随着硬件和软件的不断升级和完善，无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体不动产确权登记中具有更加广阔的应用前景。

参考文献

[1] 丁波.消费级无人机倾斜摄影空中三角测量及三维模型精度分析[D].北京建筑大学，2020.

[2] 万丽娟.无人机倾斜摄影三维建模及大比例尺地形图绘制精度研究[D].江西理工大学，2019.

[3] 惠伟.无人机倾斜摄影云台倾角与三维模型详细度的关系探讨[J].测绘地理信息，2020，45（5）：162-164.

[4] 冯增文，李珂，李梓豪，等.低空无人机的倾斜摄影测量技术在城市轨道交通建设中的应用[J].测绘通报，2020（9）：42-45.

[5] 冯洋，张昕，李琦.多旋翼无人机在南极中山站地区倾斜摄影测绘项目的设计与实现[J].测绘与空间地理信息，2020，43（9）：118-120.

[6] 黄磊，彭能舜，刘舸.一种基于无人机倾斜摄影的隐蔽界址点测量方法[J].国土资源导刊，2020，17（3）：85-88.