王繼東
(建昌縣自然資源事務(wù)服務(wù)中心,遼寧 建昌 125300)
近年來,隨著不動產(chǎn)登記相關(guān)制度的出臺,農(nóng)村不動產(chǎn)測繪成為了國土資源部門的重要工作內(nèi)容。農(nóng)村不動產(chǎn)測繪具有房型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的特點(diǎn),而傳統(tǒng)的不動產(chǎn)測繪中主要應(yīng)用的是RTK和全站儀進(jìn)行測繪,這種測繪方式需要投入較多的人力和物力,而且容易受到極端天氣的影響,進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)村不動產(chǎn)測繪的效率十分低下。然而,隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展,各種新技術(shù)得到了推廣和應(yīng)用,極大提高了測繪的精確度和效率。比如,現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的傾斜攝影測量技術(shù)可以通過無人機(jī)搭載多蓋傳感器,從垂直傾斜水平等多個角度對于不動產(chǎn)進(jìn)行測量,能夠機(jī)動靈活地獲取多角度正面、側(cè)面的攝影影像,而且也能夠通過無人機(jī)內(nèi)部搭載的Smart 3D系統(tǒng)生成三維模型,并將三維模型導(dǎo)入相應(yīng)的模型處理軟件中對攝影拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行立體采集,從而滿足現(xiàn)階段快速、高效的農(nóng)村不動產(chǎn)測繪的需求。
傾斜攝影測量技術(shù)的基本原理是建立在數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。通過在數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)基礎(chǔ)上增添側(cè)向鏡頭,從而實(shí)現(xiàn)傾斜測量垂直傾斜水平等多個角度攝影測量的需求,在獲取完相應(yīng)的影像數(shù)據(jù)之后,通過建立一個區(qū)域的網(wǎng)格,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到網(wǎng)格中,形成點(diǎn)云,再通過相應(yīng)的模型處理軟件生成三維模型(如圖1所示)。
圖1 傾斜攝影測量技術(shù)三維立體模型
傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中的技術(shù)流程主要可以分為外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)處理兩個部分,其中外業(yè)測量的工作量占到了將近60%,而且花費(fèi)的成本和時間更多,外業(yè)測量環(huán)節(jié)主要包括攝影測量控制點(diǎn)的布置,以及無人機(jī)的飛行等內(nèi)容;內(nèi)業(yè)測量主要包括對數(shù)據(jù)的預(yù)處理空間點(diǎn)云的生成測量數(shù)據(jù)的模型化處理,以及地形圖的采集和生成等內(nèi)容(如圖2所示)。
圖2 傾斜攝影測量技術(shù)流程
由于農(nóng)村不動產(chǎn)測繪的房屋類型較多,而且分布范圍較廣,依靠無人機(jī)攝影測量技術(shù)進(jìn)行不動產(chǎn)測繪,相應(yīng)的精度要求為:中誤差為±0.05,限差約為±0.10。
在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中,應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)不僅能夠保障數(shù)據(jù)采集的效率,而且也能夠確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)全站儀等測量技術(shù)相比,傾斜攝影測量技術(shù)通過無人機(jī)飛行的方式降低了不動產(chǎn)測繪人力物力的投入,進(jìn)而降低總體成本的投入。除此以外,由于傾斜攝影測量技術(shù)可以獲取垂直傾斜水平等多個角度的影像,因此獲取的數(shù)據(jù)精確度更高,更加全面。再加上傾斜攝影測量技術(shù)具備三維模型,可以對獲取的信息進(jìn)行可視化處理,方便了外業(yè)數(shù)據(jù)信息的預(yù)處理,減少了內(nèi)業(yè)工作量及工作難度,有效地提高了整體測繪的效率。當(dāng)然,通過應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)避免了傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)中攝影點(diǎn)設(shè)置的問題,要通過設(shè)置相應(yīng)的無人機(jī)飛行航線進(jìn)行無人機(jī)飛行,就可以獲取某一區(qū)域間的不動產(chǎn)測繪數(shù)據(jù),因此,降低了工作人員的工作壓力,使得農(nóng)村不動產(chǎn)測繪工作更加便捷高效。
在傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要通過無人機(jī)來獲取不動產(chǎn)測繪的相關(guān)數(shù)據(jù),因此,首先需要對飛行器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在飛行參數(shù)設(shè)置的過程中,主要是對禁止性參數(shù)和適宜性參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。其中禁止性參數(shù)的設(shè)置主要是為了確保無人機(jī)飛行的安全,包括對飛行風(fēng)速、溫度等相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)。適應(yīng)性參數(shù)主要是在風(fēng)速、溫度等參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上對無人機(jī)飛行的光線強(qiáng)度以及云影數(shù)量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
飛行高度的設(shè)置關(guān)乎到攝影測量的精度,以及攝影測量的時間,因此在進(jìn)行飛行高度設(shè)置時,需要根據(jù)實(shí)際測量需求設(shè)置相應(yīng)的高度。無人機(jī)飛行高度的設(shè)置,一般遵循以下公式:H=(f*GSD)/a,其中 H 代表的是無人機(jī)飛行的高度,f代表的是無人機(jī)測量鏡頭的焦距,GSD代表地面分辨率,a代表無人機(jī)拍攝影像的像元尺寸。
飛行路線的設(shè)置關(guān)乎到無人機(jī)測量的效率以及拍攝的效果,同時也是整個攝影測量最為關(guān)鍵的參數(shù)設(shè)置。也就是說在無人機(jī)飛行的過程中,如果相片相互重疊才會出現(xiàn)同名點(diǎn),然后通過多視相匹配就可以實(shí)現(xiàn)對攝影數(shù)據(jù)的空三加密。如果飛行路線設(shè)置不合理,就會導(dǎo)致重疊度增加,不但會增加無人機(jī)飛行的工作量,還會導(dǎo)致無人機(jī)拍攝的效果低下,甚至?xí)霈F(xiàn)重復(fù)返工的現(xiàn)象。一般情況下,在其飛行的過程中,可將旁向重疊度設(shè)置為30%以上,將航向重疊度設(shè)置為60%以上。
雖然采用傾斜攝影測量技術(shù)通過無人機(jī)對于測量區(qū)域進(jìn)行測量,避免了傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)控制點(diǎn)的布設(shè),但是依舊需要設(shè)置相應(yīng)的成像控制點(diǎn)來確保整片區(qū)域攝影測量的精度。在進(jìn)行傾斜攝影測量的過程中,成像控制點(diǎn)的布設(shè)要遵循與傳統(tǒng)控制點(diǎn)布設(shè)相近的原則,可以采用九宮格的方法進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè),可以通過設(shè)置與飛行路線相同的控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè),成像控制點(diǎn)的布設(shè)一般需要在無人機(jī)進(jìn)行航拍數(shù)據(jù)獲取之前完成。
解算分區(qū)的設(shè)計(jì)主要是對于一次性加載過多的影像圖片進(jìn)行解算,因此,對于一些大范圍影像攝影測量的無人機(jī)而言,在進(jìn)行解算分區(qū)的過程中,對于軟件的運(yùn)算能力要求較高。如果無人機(jī)的計(jì)算能力較低,那么就會導(dǎo)致在解算分區(qū)的過程中耗時較長,甚至?xí)霈F(xiàn)解算分區(qū)失敗的現(xiàn)象。為了保證無人機(jī)攝影測量解算分區(qū)的順利進(jìn)行,一般情況下,需要對于攝影測量的區(qū)域進(jìn)行區(qū)域劃分,通過在不同區(qū)內(nèi)進(jìn)行攝影測量并進(jìn)行解算分區(qū)的設(shè)計(jì),可以降低無人機(jī)的工作量,從而增加計(jì)算機(jī)解算的成功率。
在無人機(jī)傾斜攝影測量的過程中,需要對無人機(jī)影像處理計(jì)算的能力進(jìn)行概算,就是常說的空三解算能力。一般情況下,空三解算能力的確定是通過無人機(jī)處理影像的數(shù)量進(jìn)行判定的,也就是在進(jìn)行影像數(shù)據(jù)處理的過程中1000張影像圖片需要花費(fèi)大約一個小時的時間進(jìn)行計(jì)算。除此以外,在對無人機(jī)模型計(jì)算能力及生成能力進(jìn)行概算時,需要根據(jù)模型的尺寸以及相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行概算,一般情況下一個像元大小為200米的模型,在生成的過程中需要大概七個小時的時間。
模型計(jì)算參數(shù)的設(shè)置是無人機(jī)在獲取影像數(shù)據(jù)之后,生成相應(yīng)三維模型需要進(jìn)行的參數(shù)設(shè)置。一般情況下,在三維模型生成之后,模型的精度會有四個檔次,因此,相關(guān)工作人員需要根據(jù)實(shí)際測量的需求,進(jìn)行相應(yīng)的模型精度設(shè)置,將模型的精度設(shè)置為第二項(xiàng),也就是high,第二項(xiàng)精度一般適用于大多數(shù)的農(nóng)村不動產(chǎn)測量精度要求。除此以外,大多數(shù)的不動產(chǎn)登記測量在進(jìn)行三維模型生成時通常采用的是200米×200米的模型,主要是由于處于該范圍內(nèi)的三維模型,不僅能夠滿足模型生成的需求,而且成功率較高,在后期的維護(hù)過程中,也更加方便。
在信息化技術(shù)快速發(fā)展的背景下,傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用得到了推廣。其測量的高效率和高精度得到了測繪工作人員的一致認(rèn)可,通過應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)可以更好地對目標(biāo)地物進(jìn)行攝影測量,從而反映出目標(biāo)地物的真實(shí)情況,實(shí)現(xiàn)了全方位立體測量數(shù)據(jù)獲取的目標(biāo),并且方便了三維模型的構(gòu)建。通過應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)建一個三維模型可以提高影像數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性和真實(shí)性,而且也能夠通過直觀的形式將測量后的成果展示出來。在進(jìn)行傾斜攝影測量三維模型構(gòu)建的過程中,相關(guān)工作人員必須要做好影像的預(yù)處理工作,確保影像拍攝控制點(diǎn)在測量區(qū)域的均勻分布,而且要根據(jù)測量區(qū)域的實(shí)際情況,確定平面坐標(biāo)和高程,提高三維模型計(jì)算的精確度,最后相關(guān)工作人員也要做好影像的密集匹配,確保攝影測量獲取的影像數(shù)據(jù)保持一致,從而為后期相關(guān)工作的開展提供更好的保障。
在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪工作開展的過程中,應(yīng)用無人機(jī)傾斜測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)地物數(shù)據(jù)的快速高效采集。但是在進(jìn)行無人機(jī)數(shù)據(jù)采集的過程中,必須要設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù),對于無人機(jī)飛行的光線、高度、路線進(jìn)行設(shè)置,從而保證傾斜攝影測量數(shù)據(jù)采集工作的順利開展。比如說,在對某一地區(qū)的房屋和宅基地進(jìn)行測繪時,測繪人員就可以通過測量區(qū)域的實(shí)際情況來設(shè)置無人機(jī)飛行的相關(guān)參數(shù)。首先,要根據(jù)實(shí)際情況確定無人機(jī)飛行的地面分辨率,無人機(jī)飛行的地面平均分辨率要高于無人機(jī)攝影分辨率的0.03米,高度設(shè)置為80米即可滿足無人機(jī)攝影的精度要求。其次,要確定無人機(jī)飛行相機(jī)的焦距、像素以及傾斜角度等,結(jié)合攝影測量區(qū)域的實(shí)際情況來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),一般情況下將航向重疊度設(shè)置為60%,旁向重疊度設(shè)置為30%。最后,要根據(jù)無人機(jī)成像的標(biāo)準(zhǔn),確定出一條能夠確保無人機(jī)攝影精度和飛行效率的有效航線來保證數(shù)據(jù)獲取的完整性和準(zhǔn)確性,如果在數(shù)據(jù)獲取的過程中相關(guān)工作人員想要獲取色彩飽滿,而且呈現(xiàn)清晰的影像,就必須要設(shè)置好相機(jī)的分辨率,從而為后續(xù)不動產(chǎn)登記工作的順利開展提供數(shù)據(jù)支撐。
在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中,為了取得更好的數(shù)據(jù)處理效果,不僅需要對傾斜攝影測量時的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,確保攝影光線充足,高度、拍攝角度等滿足攝影精度要求。而且也要通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件,對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合處理,可以通過Smare 3D軟件,對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理,然后進(jìn)行三維模型的構(gòu)建,將處理后的數(shù)據(jù)通過立體直觀的模型展現(xiàn)出來,滿足農(nóng)村不動產(chǎn)測繪的相關(guān)需求。除此以外,為了確保測量數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)之間的準(zhǔn)確性,一般還需要對目標(biāo)地物的實(shí)際長度進(jìn)行測量,然后進(jìn)行度對比,從而避免由于人為因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取的精度和完整性遭到破壞。
在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪過程中,要想確保攝影測量的質(zhì)量,就必須要對攝影測量的質(zhì)量進(jìn)行控制。要結(jié)合測量目標(biāo)的實(shí)際情況,確保攝影的質(zhì)量,進(jìn)而確保構(gòu)建的三維模型與測量地區(qū)的實(shí)際情況相吻合。為了滿足攝影質(zhì)量控制的要求,相關(guān)工作人員需要通過借助三維掃描技術(shù)來對攝影獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)度驗(yàn)證,避免不動產(chǎn)測繪中出現(xiàn)重大錯誤,解決不動產(chǎn)測繪過程中存在的輕微錯誤,保證攝影測量的數(shù)據(jù)能夠發(fā)揮其在不動產(chǎn)測量中的真正作用,促進(jìn)傾斜攝影測量技術(shù)在不動產(chǎn)測量行業(yè)的推廣應(yīng)用,促進(jìn)測繪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
農(nóng)村不動產(chǎn)測繪是農(nóng)村宅基地及房屋統(tǒng)計(jì)工作的重要內(nèi)容,隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的快速發(fā)展,農(nóng)村不動產(chǎn)測繪技術(shù)也得到了創(chuàng)新應(yīng)用,其中傾斜攝影測量技術(shù)的推廣和應(yīng)用,大大提高了不動產(chǎn)測繪的效率以及準(zhǔn)確度,改變了傳統(tǒng)測繪技術(shù)人力物力投入成本大的問題,降低了不動產(chǎn)測繪的總體成本,提高了不動產(chǎn)測繪的效率。本文就傾斜攝影測量技術(shù)的概念、優(yōu)點(diǎn)以及關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行了分析,然后闡述了傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)測繪中的具體應(yīng)用,以期為傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村不動產(chǎn)測量中的推廣應(yīng)用提供更好的參考。