基于倾斜摄影测量的农房不动产测量

贾凡姝

摘要：随着社会的不断发展，农房不动产测量工作的规范要求越来越完善，传统的摄影测量技术很难保证正确率，经常出现返工问题。随着农村宅基地和集体建设用地使用权的确权登记正在全国各个地方开展着，“智慧城市”“多测合一”等新战略的部署与即将实施，为确保错误率低，节约成本，工作单位都在积极引进技术手段，改良现有的工作模式，其中倾斜摄影测量便是具有代表性的一项。合理应用可以解决现存的疑难问题，为农房不动产测量工作提出更多的新思路和优化方向。

关键词：倾斜摄影测量;农房;不动产测量

倾斜摄影测量是在一个飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等多角度采集地面影像数据，经过数据处理，获取地物准确、完整的位置信息和纹理数据，摆脱了传统航空和卫星遥感等传统技术的桎梏，在土地调查、农村地籍测绘、河湖治理、不动产确权、工程测量、建筑施工、农业林业、智慧城市、交通规划、BIM 设计、GIS信息系统等各领域都有了广泛的应用。利用倾斜摄影测量可以实现专业数据采集与精细数据处理的深度整合，将倾斜摄影测量技术应用于农房不动产的实景三维建模工作中有着相当重要的意义。

一、关键技术

（一）多视影像联合平差

多视影像包括垂直摄像数据和倾斜摄像数据，其本身是一项集成度极高的技术手段。详细来说，因为传统的三角测量系统很难处理倾斜摄影数据，所以绝大部分施工单位都会在工作过程中应用多视影像联合平差技术来对影像之间的形变关系进行合理测算。同时结合先进的系统结构，对外部因素进行全面测量，根据工作要求，设置固定精度的匹配策略，在每一个影像上都能利用该系统的自动匹配能力，借助实时数據传递的优势更好的进行平差工作，确保数据准确。但工作人员需要注意，上述工艺在开展过程中，需要详细地确定测算点位的位置，更好的对各个点位收集数据的分析工作，提供完善的计算体系，利用局域网实时传输数据的能力，避免出现误差，提成测量结果的准确度。

（二）多视影像密集匹配

摄影测量是一项技术含量极高的工作内容，能否确保测量影像和实际情况相匹配是工作人员主要考量的问题，但传统的测量手段经常因为工作需求的测量范围较大且分辨率要求过于精细进而导致工作人员工作压力极大，很多复杂的数据经常堆积难以处理，致使工作效率无法提升。基于此，多视影像测量技术因为其信息处理高效，准确性高，能够快速解决传统工艺无法解决的疑难问题，并要迅速获取测量地区的三维立体信息等优势，被工作单位广泛运用。因此，近段时间多是影像匹配，逐渐成为行业研究的重点，并且在不断的应用过程中，积累经验已经取得较大进展，对很多建筑物体的结构参数可以进行自动识别和提取，同时还能根据建筑物边缘、纹理等数据来确定建筑物的矢量数据表，进而从立体的角度来对建筑物进行分析，并且对相关数据进行赋值，带入到固定工艺中，得到详细的测算结果。但工作人员需要明确在对墙面进行测量，需要对建筑结构的各个平面进行立体扫描来获取侧面结构，从而提取建筑物屋顶的高度和轮廓数据，为后续工艺开展提供参考。

（三）模型生成和影像矫正

多视影像密集匹配的工作方法可以确保数据精确度高，分辨率高并且构建数据模型后，可以对建筑物特征进行分析，借助完善的基础设施，实现数据的精确测算。但因为上述测量工艺在进行多角度倾斜测量时，很容易受到遮挡阴影的状况的影响，导致数据出现差异，所以很难获取精确的DSM。基于此，工作人员首先可以利用自动空三解算测量影像的影响因素，针对性的选择匹配度高的功能模块，并利用精确的工艺算法提升工作效率。其次，在获取参考数据后，要进行滤波处理，将不同功能模块所获得的数据进行集中分析，形成统一的数据结构，并利用多时影像工艺所建立的数字模型进行详细的分析，对建筑物立体数据和影像进行分析计算，后续工艺所需数值，明确建筑特点。最后，在基本信息完善，工艺加工基本完成的前提下，可以通过地形分析找出建筑的几何特征，通过轮廓提取，数据拟算和模型构建等工艺来深入分析，同时，利用多视影像分割和边缘提取等工艺来获取像方语义信息，再利用赢差工艺和匹配所得数据对各测量点位的对应关系进行明确，对整体进行细化处理，得出最终结论。

二、实际应用

（一）外业采集

首先，工作人员必须进行完善的前期准备工作，对现场勘测区域进行实地考察，根据测试区域的实际情况，制定工作流程，考虑客观因素的影响，制定完善的工作计划和测量方案，合理对人员和仪器进行调停，避免资源浪费。同时，在工作开展之前，需要校验所有设备，确保其处于正常运行状态，没有安全隐患，然后对测图软件和数据收集系统进行运行检查，确保无误后方可执行后续工作。

其次，要对航拍工作进行规划，要求工作人员对地面分辨率、飞行高度、摄像机系统和测量仪结构进行反复斟酌，在进行野外实地拍照前，还需要内业对拍摄区进行地块划分、建筑物编号等工作，并打印拍摄范围的地形图资料或者影像图资料，为野外拍照提供数据支持，确保符合实际情况能够达到预期的工作效率，同时能够保障工作开展的稳定性，不会出现突发状况和数据仪器的问题。若实际工作过程中出现突发状况或工艺失误，要立刻做出反应，根据制定的解决方案，逐步落实，弥补损失。

最后，工作人员要对影像质量进行细致化要求，优先确保影像清晰，层次丰富，色彩辨识度高，能够以此为参考建立工作模型，另外，在拍摄过程中，为了便于后期纹理贴图与质量检查，外业拍照时要记录拍照时每幢房屋拍照时的起始顺序，以提高后期判图的准确率，并确定构图内部不会有云、烟等影响分析工作的因素，还要尽量避免环境颜色对所拍对象的颜色影响，不能有偏色导致曝光或不清晰。然后需要对测算点位进行详细的位置选定，在空中利用三角测量或测图定向的方法，对高度和水平位置进行确定，按照野外情况和客观因素制定完善的点位布置方案，确保能够精准的收集数据不会耗费过多的生产成本。

（二）内业处理

内业处理包含的工作内容较为复杂，首先，工作人员应该将外派工作人员所收集的影像数据导入到处理软件中，检测照片清晰度，对不合格的照片予以返工，要求工作人员重飞。其次，要利用专业软件进行建模，将处理好的数据导入到专业的建模软件中，结合空三计算模型生产等技术手段，生成格式稳定的三维模型。最后，要利用模型进行分析，导入三维模型数据利用编辑工具进行测图。

详细来说，（一）制作精细化DSM。利用已有空三加密结果及数字航空影像，自动生成高精度、像素级的DSM，参考已有正射影像成果对生成的DSM进行编辑处理，主要是消除建筑物、树、篱笆和其它人工设施的阴影部分对DSM的质量的影响，并将大面积水面设为相同高程值，生成高精度、密集的DSM;（二）制作初级TDOM。根据空三成果及对应的DSM数据，直接对影像进行真正射纠正，得到初级TDOM成果。同时为了消除真正射影像上的遮蔽信息以及不可见地物的影响，需要采用其他视角的DOM影像成果对其进行补偿，在充分利用已有DOM成果的同时，还需要制作其他多个视角的 DOM 成果作为辅助影像使用;（三）制作精细TDOM。由于初级TDOM 影像上还存在一些地物变形、房屋遮挡、以及一些不可见地物存在，为了使影像更好的反映地物的特征，需要对 TDOM 进行编辑处理，TDOM 的编辑是利用从属 DOM 对TDOM 进行编辑处理，主要是消除由于TDOM纠正时产生的房沿不连续或者错位情况、消除由于影像投影差产生的影像遮挡或者是影像不可见现象，正射影像无遮挡现象，最终得到复合规范要求的真正射影像成果。（四）制作三维模型。利用已有的空三成果和影像资料，在数字摄影测量工作站进行数据采集，采集的成果为三维矢量线，在软件平台软件中，以矢量数据为基础，结合原始影像和DEM数据，通过相机文件和影像的外方位元素进行计算，快速有效的提取三维模型，将提取的模型进行格式转换，并在3DMAX建模软件中编辑，进行模型法线处理和三角线处理，以及表面纹理貼敷。按照地理要素类型的不同，每一类地理要素都有不同的技术规定，包含建模内容、建模方法、建模细节表现等。同时结合CAD技术和地理信息系统，对数据库中的复杂信息进行立体调研，满足工作需求。

结论：综上所述，倾斜摄影测量是传统摄影测量技术，实现信息化转变融合新型技术手段的产物，其本身优势明显，使前期数据采集效率和后期建模精度、完整度都得到了质的提升，可以完美替代传统的农房不动产作业模式，并且测量所得数据能够实时转化为其他格式的数据，有效减免过长人力物力损耗，能快速提升工作效率，能在庞大的数据群中迅速进行归类储存，具有计算机网络技术实时性，智能性的特点，是行业未来研究的主流方向。

参考文献：

[1]刘敏，张启超，赵彬，等.基于低空无人机倾斜摄影测量在农村房屋不动产登记权籍调查中的应用[J].测绘与空间地理信息，2020，43（1）：3.

[2]庞长有，王奎，李忠朋.倾斜摄影测量在农房不动产中的应用[J].资源导刊，2020（4）：29-31.