无人机倾斜摄影测量技术在不动产确权中的应用
[摘 要]无人机倾斜摄影技术是近年发展起来的新技术，与传统测绘作业模式相比较有很大的区别，本文对无人机在倾斜摄影技术中的工作原理、技术优势、数据采集，生产过程进行介绍，结合不动产应用项目进行生产试验和精度检查，说明该技术在实际应用中的可行性和优势，对于未来工作中的 应用进行归纳总结。
[关键词]无人机倾斜摄影技术；工作原理；数据采集；预处理；精度检测
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0289-02
引言
倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年发展起来的一项高新技术，它彻底颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限性，通过在同一飞行平台搭载多台传感器，同时从垂直、四个倾斜五个不同角度采集地物影像，将用户引入了人眼视觉的真实直观世界。无人机具有响应速度快、处理效率高、运行成本低等优势，改变了传统测绘的作业方式，通过无人机低空多镜头摄影获取高清晰立体影像数据，自动生成三维地理信息模型、快速实现地理信息的获取，具有效率高、成本低、数据准确、操作灵活、侧面信息丰富等特点，满足测绘行业的不同需要。
1无人机倾斜摄影技术
1.1倾斜摄影工作原理
倾斜摄影能从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更完整准确的信息，同时记录飞行状态时的航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等参数。
同一地物具有多视角的影像及详尽的侧面信息，将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终测绘产品，如下图：
航摄飞行及各视角相片示意图和倾斜摄影技术流程图
1.2无人机倾斜摄影的优点
（1）能够获取多个视点和视角影像，更加真实地反映地物的实际情况，弥补正射影像的不足，满足多样化的市场要求。
（2）通过无人机倾斜摄影技术获取资料，具有成本低、数据准确、操作灵活的特点，可以降低成本实现立体建模。
（3）节约人力效率高，能极大地调节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，解放测绘人员的劳动时间，减少外业劳动强度。
（4）测量结果转化应用广泛，可直接利用影像进行相关测量工作，拓宽了倾斜摄影技术在行业中的应用。
（5）倾斜影像能快速为用户提供丰富的地理信息，直观的倾斜影像和相关系统辅助分析，能为应急事件的处置提供辅助决策和支持。
1.3数据预处理
依据项目设计要求，进行倾斜影像检查、POS数据检查、飞行质量检查、控制点检查等预处理工作，确保数据无误后，进行空三加密解算。
2无人机倾斜摄影在不动产测绘中的应用
为验证无人机倾斜摄影技术在不动产测绘应用的可行性，更好地指导今后相关工作的开展，在宁强县农村三权发证项目支撑下，我们进行了低空高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。
2.1数据采集
项目实施分为数据采集、数据预处理、数据生产等三阶段，采用旋翼无人机进行低空数据采集，数据处理采集采用Street Factory（以下简称街景工厂）软件进行倾斜航空影像数据处理，生产实景三维模型及真正射影像，流程见下，航飞总体技术指标见表1
作业流程程序：
数据采集：倾斜摄影测量与控制点数据获取，包括测区踏勘、航线设计、像控点布设、无人机作业、采集控制点。
数据处理：街景工厂处理，包括数据导入、匹配连接点、空三优化、加入控制点。
模型制作：实景三维制作，包括TIN网构建、自动贴图、实景三维模型、真正射影像。
开展测图：大比例尺测图，包括纠正后影像、实景三维、空三成果、CASS编图输出。
精度检核：精度与效率，包括模型精度检核、测图精度检核、成果提交。
成果提交：测区实景三维模型、测区真正射影像、大比例尺地形图。
2.2数据处理
依据项目设计要求，进行倾斜摄影影像检查、pos数据检查、飞行质量检查、控制点检查等预处理工作，确保数据无误后，进行空三加密解算。
2.3数据生产
2.3.1实景三维模型生产
将空三成果导入街景工厂工作流，经过像对匹配、形成格网、设定格网大小、自动贴图、坐标转换等流程，生产出测区的实景三维模型成果（OSGB格式），详细如图3所示。
2.3.2测区真正射影像制作
根据实景三维模型与空三成果文件，以Tile为单位进行格网正射与贴图匹配处理，制作测区真正射影像（TDOM），并根据测区调绘POI信息，制作影像专题图。如图4。
2.3.3大比例尺测图
完成测区实景三维模型、空三成果、纠正畸变差影像等数据的制作，采用测图软件对以上数据进行导入，由作业员在工程中进行点、线、面测图，并按照国标要求赋予图层与属性信息。采用CASS软件进行图形数据编辑，生产1：500制图数据。
2.4成果精度检测
2.4.1控制点与检核点选取
控制点资料为外业人员在测区范围内获取85个点位的像控信息，坐标系为WGS84。选取其中21个点作为控制点参与实景三维空三加密控制，其余点位进行模型成果精度检测，控制点检查图和绝对精度抽样检测区为检测大比例尺测图成果的绝对精度。随机抽选五个区域进行外业全要素特征点位采集，共采集检核点78个，与测图成果进行中误差计算，得出绝对精度结果。
2.4.2成果精度检测
采用数据抽检手段，用人工检查核对和人机交互检查相结合的方式对测区的测图成果质量进行检测。
共分三步：
将测区检核点合并至实景三维模型中进行平面与高程的绝对精度检测。
根据测区已有大比例尺地形图资料，检测实景三维模型、大比例尺测图成果的相对精度。
在编图成果中随机选取5处区域，根据区域内测得要素由外业人员进行实际点位采集，与测图成果比较，计算点位中误差，得出绝对精度。
2.4 模型精度检测
实景三维模型生產完毕后，将未采用控制点作为模型检核点，进行模型绝对精度检测，经检测X方向平均误差为0.038米。Y方向平均误差为0.031米，Z方向平均误差为0.102米，平面中误差为4.905厘米，符合项目精度要求。
2.5在农村不动产测绘中的应用
开展农村土地确权工作是为了建立健全农村土地产权管理制度，通过倾斜摄影获得三维影像，查清农村集体所有的建设用地、农用地及未利用地，顺利进行不动产调差工作、查清集体土地权属、界址、面积和利用状况，完成具有详细、真实、准确的基础地形数据。主要应用如下：
生成正射影像图，制作不动产外业调绘工作地图。
辅助外业修补测和指界签字调查工作。
图上进行坐标量测，形成地形图和不动产图。
建立不动产三维模型，进行可视化管理丰富平台基础数据。
3结束语
本文采用无人机倾斜摄影建模方法进行大比例尺测图技术路线具有可行性，精度能满足大比例尺测图国标要求，可为国土空间规划、土地确权、不动产登记等工作提供客观、时效性强的基础地理信息数据。无人机倾斜摄影技术在不动产测绘领域应用处于起步阶段，存在行业标准、技术优化方法、数据共享等不完善因素，其应用深度和广度还有待进一步提高，其高分辨率和机动性是其它遥感技术无法比拟的，如何将其工程化应用值得深入研究。
参考文献
[1]北京测绘，2018年2月.