【技术】倾斜摄影测量技术在农村不动产权籍调查中的应用与分析

发布时间:2024-06-18 10:25:50   来源:火狐体育真人入口

  (1.衢州中桥土地勘测规划设计有限公司,衢州 324000;2.浙江时云土地勘测规划设计有限公司杭州分公司,杭州 310000)

  摘 要:农村不动产权籍调查工作是一项复杂度高的系统化工程,传统的作业方式测量实施复杂、效率低、成本高,难以满足不动产权籍精细化管理的需要。本文详细阐述了倾斜摄影测量系统的组成、原理和技术优势,探讨了无人机倾斜摄影测量技术应用于农村不动产权籍调查工作的技术路线和关键技术,并通过实例进行了验证,根据结果得出无人机倾斜摄影测量技术很适合二三维一体化不动产权籍调查和登记管理工作。

  农村不动产权籍调查是指依照不动产权利人的申请和由政府统一组织,通过权属调查和不动产测量,查清不动产的权属、界址、面积、用途、等级和价格等基本情况,形成数据、图件、表册等调查资料,为不动产依法依规管理提供相关依据的一项技术性工作[1],同时也是深化农村集体产权制度改革的重要基础性工作,是农村不动产登记的重要基础,实现统一调查,统一确权登记发证,维护农民合法权益,促进农村社会秩序稳定的重要措施,不动产权籍调查的工作内容最重要的包含权籍调查、信息叠加、资料整理、登记发证、成果上报等[2]。常规的不动产权籍调查使用解析法,利用全站仪进行逐点测量,虽然精度可靠,但需要投入大量的人力、物力,成本高且工期长,因此就需要合理规划利用现代化科学技术。

  倾斜摄影技术是遥感测量的一种新方式,通过多镜头同时采集地物顶面和各立面的数据,直观反映地物的位置、纹理、高度等信息,而且通过配套的数据处理软件可自动生成正射影像和三维模型,进一步生产二维数据,一测多用,经济效益显著,成果测量精度满足不动产登记要求,是实现不动产二三维权籍调查登记管理的绝佳技术手段。

  倾斜摄影系统主要由无人机飞行平台、飞控系统、POS 惯导装置、数据采集系统和相应软硬件组成,如图 1 所示。飞控系统用于测区航线规划,包括设置飞行高度、航向重叠度和旁向重叠度,并时刻监视飞机的飞行姿态、路线和任务执行情况等;POS 惯导装置用于记录曝光时刻影像的经纬度、高度和姿态信息;数据采集系统用于数据采集;地面保障系统用于接收采集数据 [3] 。

  倾斜摄影测量技术融合了传统的航空摄影和近景测量,颠覆了以往遥感影像只能从垂直角度拍摄的认知,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时获取垂直、前视、后视、左视、右视共 5 个角度的影像,从而获得完整、准确的地物信息,其中,垂直摄影影像,可当作传统航空影像处理,用于制作 4D(DEM、DOM、DLG 与 DRG)产品的制作;前视、后视、左视、右视倾斜影像的倾斜角度在 15°~45° 之间,可用于获取地物立面信息,通过高效的自动化三维建模技术,快速构建具有准确地理位置的三维场景,直观展现目标区域内地形地貌与地物的细节特征,为农村不动产权籍调查提供真实、精确的空间数据支持[4]。

  (1)厘米级高分辨率。无人机飞行高度低,搭载高清镜头 能获取厘米级的分辨率。

  (2)一测多用。倾斜摄影同时获取顶视和侧视信息,同时生产数字正射影像、数字表面模型、倾斜摄影三维模型,在此基础上还可进一步加工二维图件、单体模型等,大幅度的降低了数据成本。

  (3)自动化三维建模。通过 Context Capture 等后处理软件,经过数据导入、设置参数、刺点等简单的操作即可以生成纹理真实的三维模型,自动化程度高。

  (4)效果真实。通过倾斜摄影构建的三维场景,全面、线° 方位的信息和准确位置,与现实世界一模一样。

  技术路线)布设像控点:编制像控点布设方案,包括精度检核点和倾斜摄影测量像片控制点;开展像控点标记及测量。

  (2)倾斜航空摄影:选择正真适合的飞行平台和相机,开展航线规划方案编制,进行倾斜航空摄影。

  (3)倾斜摄影数据处理:通过 Context Capture 等后处理软件自动化处理倾斜摄影数据,形成 DOM 影像和三维模型。

  (5)地籍图编制:在 DOM 影像和三维模型的辅助下开展地籍图编制,并检测精度。

  飞行路线的设置,决定了摄影成果的质量。飞行路线应完整覆盖测区,一般为矩形航线,保证有效的重叠率,航向重叠度应超过 60%,旁向,重叠度应超过 30%。测区边缘应外扩 4 条左右航带。

  Context Capture 在模型生成过程中精度有四个档次,建议选择第二档次(high),因为其精度适中且数据量也不是很大。其次,倾斜摄影建模区域以 200m × 200m 为宜,因为这个范围内的模型生成时间相对来说比较合理,成功率高,也便于后期维护。

  精度验证从模型和成果两个维度进行。其中成果验证包括地籍图精度检测和房产面积检测,通过对比三维模型、地籍图和面积计算中的特征点与外业实测的坐标数据,验证成果的数据精度。

  本文所选取试验区位于柯城区,住宅区面积约 0.6 平方公里,不动产总数量约 990 户

  飞行平台采用高精度测绘无人机大疆经纬 M300 RTK,RTK 位置精度:水平 1cm+1ppm;垂直 1.5cm+1ppm;倾斜摄影相机采用禅思 P1,有效像素 4500 万,最高分辨率 8192*5460px。像控点布设间距约 200 米,一共飞行了 12 个架次,采用井字形飞行模式,设计航线时航向与旁向重叠度均设定为 85%,飞行高度设为 80 米,用时半天。航线 所示:

  根据《地籍调查规程》(TD/T 1001-2012)和《房产测量规范第 1 单元:房产测量规定》(GB/T 17986.1-2000)的规定,按照 5% 的采样比例,使用外业实测法检查样本点的数学精度,以中误差为精度评判标准,2 倍中误差作为限差。从抽样结果(如表 1 所示)能够准确的看出,平面控制点、界址点、高程点和界址点间距 4 个指标均满足不动产测绘精度要求。

  本文分析了倾斜摄影测量技术的原理和技术优势,总结了其应用于农村不动产权籍调查的技术路线和关键技术,并在实际生产中进行了验 证。试验表明,倾斜摄影测量技术弥补了传统数字测图技术效率低、成本高、产品单一的问题,可同时生产二、三维不动产权籍有关数据,可有效促进地籍管理工作的迭代升级。但由于无人机飞行易受天气影响,在空中管制区域存在禁飞要求,所以在实际应用中应结合真实的情况选择。

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