倾斜摄影测量在农村不动产测绘中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2020-09-29
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倾斜摄影测量在农村不动产测绘中的应用研究

尹承伟 马智慧 毕新普

山东志诚地理信息技术有限公司 中国 · 山东 淄博 255000

摘要】倾斜摄影测量技术是国际摄影测量领域近年来发展起来的一项新技术,其通过先进的定位、建模以及融合等技术,将城市地物情况生成真实的三维立体模型,以此获得高精度的纹理信息。因倾斜摄影测量技术具有高真实性、高效率性以及对空间数据可进行快速获取等特点。因此,被国土安全、应急指挥、城市管理等行业进行广泛应用。论文主要对倾斜摄影测量在农村不动产测绘中的应用进行详细介绍和探讨。

【Abstract】Tilt photogrammetry is a new technology developed in the field of international photogrammetry in recent years. Through advanced positioning, modeling and fusion technology, it can generate real three-dimensional model of urban features to obtain high-precision texture information. Because tilt photogrammetry technology has the characteristics of high authenticity, high efficiency and fast access to spatial data. Therefore, it is widely used in homeland security, emergency command, urban management and other industries. This paper mainly introduces and discusses the application of tilt photogrammetry in rural real estate mapping.

关键词】倾斜摄影;农村不动产;测绘;应用

【Keywords】oblique photography; rural real estate; surveying and mapping; application

1 引言

在农村不动产登记中,因农村不动产具有房型复杂、体量大以及内部交错遮挡等特点,若使用传统测量方法(RTK+全站仪)进行实地测量的话,会使测绘工作者野外工作量增加的同时,工作效率也会变得非常低,而倾斜摄影技术通过将5台传感器搭载在统一飞行平台上,并从四个倾斜角度、一个垂直角度来采集影像,然后在拍摄照片的过程中,将航高、航向、坐标、航速以及旁向重叠等参数一同进行记录,同时对倾斜影像资料进行整理和分析,从而拍摄出几组影像重叠的照片,以此使测绘工作者的工作量大大减少的同时,也能对农村房屋结构进行轻松分析。

2 倾斜摄影测量技术的构成

倾斜摄影测量技术主要由三部分构成,分别为POS系统、飞行载具以及倾斜相机。其中,POS系统指的是在航摄仪中,其与每组曝光影像相对应,并使用X、Y、Z、O、P、K等外方位信息,来实时描述拍摄时的飞行姿态;飞行载具指的是对倾斜航摄仪进行携带,以此来完成飞行路线的航拍作业;而倾斜相机分为三、五、十拼等,对地面影像信息使用同步曝光的方式进行采集[1]

3 倾斜摄影测量技术在农村不动产测绘中的应用

3.1 农村不动产的影像获取

倾斜摄影测量技术是在传统测量技术的基础上,搭载了四个不同角度的镜头,即通过五个不同的角度对地表数据进行全方位同步采集[2]。而本文选取了一个面积约0.35km2,宽约0.44km,长约0.8km的村子来进行测量,然后采用倾斜摄影机搭载四旋翼无人机,对农村不动产地物信息进行拍摄,总共飞行4个架次。其中,倾斜摄影相机参数见表1,航线设计参数见表2。

表1倾斜相机参数 表2航线设计参数

项目

指标

航线间隔/m

30

航对航高/m

90

地面分辨率/m

0.02

基线/m

13

旁向重叠/%

60

航向重叠/%

80

指标

参数

飞行时间/min

45

起飞重量/kg

10

像素

120000000

像元/μm

3.92

像幅

4000×6000

焦距/mm

35

3.2 农村不动产的布设像控点

倾斜摄影测量的主要环节为布设像控点,而像控点的布设对后期空三加密的精度以及三维模型有一定影响,所以在布设像控点的过程中,要结合该地区的地物、地形、航线设计等情况,然后每隔400m布设一个像控点,总共布设19个像控点。

对农村不动产建立三维立体模型

①建立三维模型。该地区通过倾斜摄影建立三维立体模型时,主要涉及3个关键内容,第一,影像预处理;第二,自动空三加密,通过立体测图技术,对该地区内均匀分布的布设像控点匹配高程和平面坐标;第三,密集匹配,对多张影像上的同一个特征点进行匹配,然后对影像之间的空间变换模型进行仔细计算,而倾斜摄影测量的三维立体模型建立流程图。

②三维测图。在农村不动产登记工作中,最基本的要求是对农村房屋进行逐栋测量,即通过三维测图系统(EPS 3D Survey)对带有实际地理位置的三维模型数据进行加载,并结合二三维交互采编采集一体化,对农村地物直接进行测图采集,不用进行房檐改正,从而生成不动产三维模型立体测图

③三维模型精度分析。测图工作在完成以后,想要对所建模型的精度进行验证,就需要对数字线画图的要素精度进行检验。即选择16个比较明显的地物点来当作检测点进行检测(见表3)。通过检测发现,平面误差为0.03m,高程中的误差为0.04m,满足农村不动产登记测量的要求。

表3 检测点误差统计

点号

平面误差/m

高程误差/m

点号

平面误差/m

高程误差/m

1

0.01

0.01

9

0.06

0.06

2

0.03

0.08

10

0.05

0.07

3

0.05

0.09

11

0.03

0.03

4

0.01

0.02

12

0.03

0.06

5

0.04

0.06

13

0.03

0.02

6

0.01

0.05

14

0.01

0.00

7

0.01

0.08

15

0.00

0.03

8

0.00

0.03

16

0.01

0.00

4 结语

总的来说,倾斜摄影测量技术作为一项新技术,可对地物进行全方位、多角度立体测量,以此使测绘工作者的工作效率得到提高的同时,还能缩短工作时间。还有通过倾斜摄影测量技术可对房屋的每层信息进行真实反映,直观性比较强的同时,也能很好地反映隐蔽地区。

参考文献

  1. 杨宏健,郑三君.无人机倾斜摄在农村不动产测量中的应用[J].测绘技术装备, 2017(11):81-83.

  2. 喜文飞,李国柱,赵子龙.倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用研究[J].城市勘测, 2016(11):72-76.