徐利明

（南京智繪星圖信息科技有限公司山東分公司,山東 濟(jì)南 250000）

1 引言

2019 年，中央1 號(hào)文件明確提出，要加快推進(jìn)農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記頒證工作，力爭(zhēng)在2020 年底完成。農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記，是國家推進(jìn)農(nóng)村宅基地“三權(quán)分置”改革的一項(xiàng)具體措施，對(duì)振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)農(nóng)村改革、優(yōu)化城鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)布局具有重要意義[1]。不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查測(cè)繪作為確權(quán)登記的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，為查清農(nóng)村集體建設(shè)用地和宅基地使用權(quán)的界址、權(quán)屬、面積、用途、等級(jí)等基本情況，最終形成具有法律效應(yīng)的數(shù)據(jù)、圖件、表冊(cè)等調(diào)查資料提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。

當(dāng)前，不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查測(cè)繪存在一些問題：①房屋測(cè)量難入戶，空關(guān)戶很多；②連片房屋難以分辨，容易漏測(cè)、漏畫，且隱蔽點(diǎn)難以測(cè)量；③公示階段-勘誤澄清-權(quán)利人質(zhì)疑等情況的反復(fù)核實(shí)與修正工作繁重。采用傳統(tǒng)儀器如全站儀、GPS-RTK 等進(jìn)行作業(yè)，工作效率較低、制約因素較多，難以滿足不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查測(cè)繪的需求[2]。近年來， 無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)因以高效率、高精度、高清晰的方式全面感知地面復(fù)雜場(chǎng)景，形成的數(shù)據(jù)成果能直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性而備受關(guān)注，成為測(cè)繪領(lǐng)域研究和應(yīng)用的一項(xiàng)重要課題。

2 無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)概述

2.1 技術(shù)原理

無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的原理是通過在無人飛行平臺(tái)上搭載多種傳感器，從一個(gè)垂直和四個(gè)傾斜共五個(gè)不同角度來同步拍攝地面物體的影像（如圖1 所示），其中一組垂直于地面的正片用于制作傳統(tǒng)的DOM、DEM、DSM、DLG 產(chǎn)品，另外四組斜片可用于獲取地物的紋理信息，同時(shí)借助于全自動(dòng)高性能后處理系統(tǒng)，快速構(gòu)建具有地物準(zhǔn)確位置和清晰紋理的高分辨率真三維場(chǎng)景，將大眾帶入貼合人眼視覺感官的真實(shí)世界[3]。

圖1 無人機(jī)傾斜攝影影像獲取示意圖

2.2 技術(shù)流程

無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的技術(shù)流程主要有影像獲取、像控測(cè)量、數(shù)據(jù)預(yù)處理、空中三角測(cè)量、三維模型構(gòu)建、數(shù)據(jù)采集、精度檢查（如圖2 所示）。

2.3 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)具有高效快捷、成本低廉、操作簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)測(cè)繪手段相比，可節(jié)省大量人力、物力和財(cái)力，提高數(shù)字化成圖速度。

（2）利用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)能夠獲取地面物體的多視角影像，彌補(bǔ)了正射影像只有俯視信息的不足，通過專業(yè)軟件構(gòu)建的三維立體模型能夠更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況，達(dá)到所見即所得的即視效果。將該技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記中可直觀清點(diǎn)出房屋的層數(shù)、附屬設(shè)施，更易判斷出屋頂材質(zhì)、陽臺(tái)是否封閉等情況，大大減少了外業(yè)核查的工作量[4]。

（3）不僅可以生成三維立體模型進(jìn)行相關(guān)量測(cè)和可視化管理，還可以進(jìn)一步生成4D 數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品，為拓寬行業(yè)應(yīng)用提供了可能。

圖2 無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)流程

3 應(yīng)用實(shí)例

3. 1 項(xiàng)目概況

某農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記項(xiàng)目需要開展不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查測(cè)繪工作，測(cè)區(qū)以丘陵地貌為主，地勢(shì)高差在25 ～35 m 之間，面積約為3.5 km2，沒有軍事和機(jī)場(chǎng)等禁飛區(qū)，適合開展無人機(jī)航測(cè)作業(yè)。項(xiàng)目應(yīng)用無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)獲取地面高分辨率傾斜影像數(shù)據(jù)，再利用Context Capture 軟件構(gòu)建三維模型，最后利用南方三維立體數(shù)據(jù)采集軟件iData 3D 快速制作不動(dòng)產(chǎn)圖件。

3.2 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

本次作業(yè)采用了南方測(cè)繪儀器公司的天鴻T610 六旋翼無人機(jī)進(jìn)行執(zhí)飛，這款無人機(jī)具有操作靈活、飛行性能穩(wěn)定、續(xù)航能力持久等優(yōu)勢(shì)，搭載5 個(gè)SONY ILCE-QXl 數(shù)碼相機(jī)，航飛參數(shù)設(shè)置為：同一航線上最大與最小航高的高差小于30m，航向重疊80%，旁向重疊75%，傾斜像頭的前后傾角小于40°，左右傾角小于35°。選擇良好的天氣進(jìn)行外業(yè)航飛，共獲取8234 張符合規(guī)范要求的地面傾斜影像。像控測(cè)量根據(jù)測(cè)區(qū)地形、地貌情況開展，外業(yè)人員在測(cè)區(qū)選取108 個(gè)點(diǎn)位作為像控點(diǎn)和檢查點(diǎn)，像控點(diǎn)和檢查點(diǎn)坐標(biāo)采用SDCORS 網(wǎng)絡(luò)RTK 實(shí)地采集。

3.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

（1）實(shí)景三維立體模型構(gòu)建

對(duì)航攝獲得的所有影像進(jìn)行勻色勻光、校正畸變差等預(yù)處理。從POS 系統(tǒng)中提取外方位元素，采取多視角聯(lián)合平差方法，自動(dòng)匹配各級(jí)影像上的同名點(diǎn)，完成空中三角測(cè)量。通過Context Capture 軟件自動(dòng)分析，選取能夠匹配的影像單元，進(jìn)行點(diǎn)云密集匹配和特征匹配，自動(dòng)化完成紋理映射，最后輸出測(cè)區(qū)實(shí)景三維立體模型數(shù)據(jù)（如圖3 所示）。

圖3 實(shí)景三維立體模型

（2）數(shù)據(jù)采集

采用南方三維立體數(shù)據(jù)采集軟件iData 3D 采集內(nèi)業(yè)地形地籍要素，并按照國標(biāo)要求賦予圖層與屬性信息，再利用CASS9.1 軟件對(duì)采集的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，制作成1∶500 地籍圖。

這種數(shù)據(jù)采集方式不需作業(yè)人員佩戴立體眼鏡，可以同時(shí)使用平面和立體視窗，具備地形測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)員均能快速上手，降低了作業(yè)人員門檻。與傳統(tǒng)的解析法地籍測(cè)圖相比，利用傾斜航測(cè)法的工作效率顯著提高。利用傳統(tǒng)解析法，每組2 人每天最多只能調(diào)查20 戶左右；而利用傾斜航測(cè)法，平均每人每天能夠調(diào)查60 戶以上。

3.4 精度檢查

為了檢測(cè)本次1∶500 地籍圖成果精度，選取圖形內(nèi)具有明顯特征的30 個(gè)房角點(diǎn)，利用SDCORS 網(wǎng)絡(luò)RTK 和全站儀實(shí)地測(cè)量其坐標(biāo)，與從圖形上測(cè)量的坐標(biāo)比對(duì)進(jìn)行精度評(píng)估，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1 所示。

點(diǎn)號(hào) 實(shí)測(cè)坐標(biāo)（m） 量測(cè)坐標(biāo)（m） 誤差（m）X Y X Y ΔX ΔY ΔS F01 10934.226 56908.969 10934.244 56908.934 0.018 -0.035 0.039 F02 10905.136 56299.961 10905.103 56299.939 -0.033 -0.022 0.040 F03 10810.441 56947.627 10810.44 56947.651 -0.031 0.024 0.039 X Y X Y… … … … … … … …F29 10643.516 56245.765 10643.492 56245.74 -0.024 -0.025 0.035 F30 11582.921 56780.672 11582.909 56780.637 -0.012 -0.035 0.037

參照中誤差計(jì)算公式：

公式中：MS為平面位置中誤差，Δ為測(cè)量值與真實(shí)值的差值，n為檢查點(diǎn)的個(gè)數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算得出30 個(gè)檢查點(diǎn)的平面位置中誤差為±0.041m，滿足《地籍測(cè)繪規(guī)范》中一級(jí)界址點(diǎn)的精度要求。

4 結(jié)束語

實(shí)踐證明，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)具有高效快捷、成本低廉、操作簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)靈活等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，大大提高了農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)成圖的速度，有效節(jié)省了人力、物力和財(cái)力，獲取的數(shù)據(jù)精度完全滿足相關(guān)規(guī)范要求。實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，局部房屋密集區(qū)域的三維模型存在拉花、變形現(xiàn)象，無法判讀出準(zhǔn)確的界址點(diǎn)和地籍要素點(diǎn)，對(duì)于此類情況，可以采用常規(guī)儀器到實(shí)地補(bǔ)測(cè)，或者現(xiàn)場(chǎng)丈量部分房屋的邊長(zhǎng)[5]。相信隨著硬件和軟件的不斷升級(jí)和完善，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記中具有更加廣闊的應(yīng)用前景。