覃增博
(廣西方略土地規(guī)劃設(shè)計有限公司,廣西 南寧 530201)
農(nóng)村建筑不動產(chǎn)登記是農(nóng)村集體產(chǎn)權(quán)制度深化改革中的基礎(chǔ)工作[1]。調(diào)查基礎(chǔ)為農(nóng)村宅基地、集體建筑用地等情況,對農(nóng)村未登記的房屋以及新增的宅基地、集體用地情況,根據(jù)規(guī)定辦理不動產(chǎn)登記。登記工作主要包括信息疊加、權(quán)籍調(diào)查、登記發(fā)證、資料整理和成果上報等。不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查工作主要使用野外的數(shù)字測圖模式檢測,具有較大強度的外業(yè)勞動強度,耗工費時,工序煩瑣,調(diào)查成本較高。傾斜攝影測量是一種通過高效數(shù)據(jù)采集設(shè)備,對生成數(shù)據(jù)進行專業(yè)處理的技術(shù),可以對地物的位置、外觀、高度等進行直觀反映,提高檢測的精度,保證效果真實性。農(nóng)村建筑不動產(chǎn)具有地域分散、面小和分布范圍廣等特點,無人機具有靈活、機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)點,適合在農(nóng)村建筑不動產(chǎn)調(diào)查中應用,在測繪工作中發(fā)揮著重要作用。
低空無人機傾斜攝影測量的作業(yè)區(qū)域主要為丘陵地區(qū),其中城鎮(zhèn)村莊比較密集。無人機作業(yè)的環(huán)境比較復雜,測量時常使用四旋翼無人機,四翼無人機的穩(wěn)定性和作業(yè)效率較高[2]。無人機中搭載的飛行控制系統(tǒng)可以將拍攝的位置、姿態(tài)等信息進行同步記錄。在低空無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)中的基本性能指標:1.65kg的搭載傾斜五相機,飛行速度≤18m/s,飛行高度≤4000m,無人機的控制半徑超過800m,定位的精度水平方向超過0.02mm,定位精度在垂直方向上超過0.05mm,防雨抗風等級為預防中雨和抵抗7級大風,續(xù)航時間≤55min,飛行距高<29km,在衛(wèi)星定位中使用GLONASS、GPS、北斗等定位系統(tǒng)。
在低空傾斜攝影中主要可以得到4個傾斜方向、1個垂直方向的實景影像信息,建立的三維模型具有較高的真實性,可以獲得層次豐富、清晰和色彩適中的影像。在傾斜攝影檢測中主要使用搭載的傾斜五相機模塊(單架次),其具有1.60kg 的搭載重量,55min 的續(xù)航,0.66km2的傾斜作業(yè),80%的航向重疊,80%的旁向重疊。
在低空無人機的傾斜攝影中,需要分析處理正射影像圖、三維模型的數(shù)據(jù),在影像處理中主要使用Pix4dmapper軟件。通過Pix4dmapper軟件[3],可以自動得到采集的數(shù)據(jù),掌握相機參數(shù),自動生成三維模型等,處理數(shù)據(jù)的速度、精度較高。如表1所示。
表1 KQ-CAM5 技術(shù)參數(shù)
在國際測繪遙感領(lǐng)域中傾斜攝影測量技術(shù)是最近十幾年的新型高科技技術(shù),在同一個飛行平臺中可以搭載多個傳感器,比如常用的五鏡頭相機[4]。在攝影時,可以在傾斜、垂直等不同角度進行攝影,攝影角度主要包括前視、正攝、左視、右視、后視等。在攝影中,配合應用IMU/DGPS,得到的位置信息以及姿態(tài)精度較高。在數(shù)據(jù)處理中,應用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件,將所有影像都放入統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)中,獲得完整準確的地面物體信息。在垂直角度攝影得到的影像主要為正片,鏡頭朝向下方與地面形成夾角攝影的影像為斜片。使用低空無人機傾斜攝影檢測技術(shù),可以更好地建立三維模型,通過專業(yè)處理軟件可以形成自動的貼圖,在量測過程中具有較高的專業(yè)性。
低空無人機傾斜攝影測量具有特定的流程,需嚴格根據(jù)流程進行,這樣可以提高檢測的效率[5]。在測量工作中使用多視影像拍攝+POS、影像預處理、像控點布側(cè)、空中三角測量、數(shù)據(jù)檢查整理以及導入,生成以真實為基礎(chǔ)的超高密度點,還能夠生成地表的模型、空間三維模型、正射攝影等,使用矢量測量繪制情況。具體情況如圖1所示。
圖1 傾斜攝影測量工作流程
低空無人機傾斜影像檢測的數(shù)據(jù)處理質(zhì)量會受到像控點檢測質(zhì)量的影響,提前將像控點放置好,有利于提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。在布設(shè)中使用區(qū)域網(wǎng)法,沿著航飛的方向?qū)嵭芯鶆虿荚O(shè)。想要快速得到控制點的三維坐標,需要使用網(wǎng)絡RTK-CORS技術(shù)。
首先,需要整理以及檢查傾斜影像,主要檢測低空無人機傾斜影像的重疊度、質(zhì)量、旋偏角、仰俯角等指標是否與航攝規(guī)范精度要求符合[6]。如果發(fā)生色彩較差的情況,需要對影像實行均色處理。其次,建立光學模型時使用多張高度重疊的影像,在測量控制點時使用GPS測量空中三角,將加密點的高程以及平面坐標求出來,在影像的外方位元素中使用垂直方向的POS。使用光束法以及同名點匹配的方法可提高匹配的效果以及精度,使用局域網(wǎng)多節(jié)點、多機的方式進行處理可提高連接點的精度、匹配效率以及后期模型形成效率。
在影像匹配中需要獲得多幅重疊影像中的同名點坐標,使用多視像多基元的匹配、多視像的信息特征等,能夠快速得到準確的同名點坐標。
三維建模主要是指對影像進行三維重建的情況,使用相關(guān)參數(shù)以及同名控制點,使用專業(yè)的建模軟件,處理影像數(shù)據(jù)。在建模前,需要匹配像控點的空間坐標,進而通過真實空間位置建立虛擬的三維模型。
在農(nóng)村建筑不動產(chǎn)登記中使用三維模型技術(shù)以及低空無人機傾斜攝影測量技術(shù),可以直觀地對房屋的分戶分層數(shù)據(jù)進行了解,通過分戶分型的房屋模型,進行不動產(chǎn)的登記工作,地籍圖和戶型圖可通過三維空間將實際情況真實呈現(xiàn)出來。
在農(nóng)村建筑不動產(chǎn)登記權(quán)籍調(diào)查工作中,使用低空無人機傾斜攝影測量技術(shù),可以形成真實感較強的三維模型,通過直觀模型在計算機上進行登記工作,對房屋進行不同角度的分析觀察,可提高野外測量的效率,降低測量成本。