摘要：伴随现代数据采集技术的发展，以多镜头倾斜摄影测量为基础，对复杂场景以高精度、高清晰度方式全面感知，从而更为快速、精准的将高分辨率的数字地面模型获取到，将其应用于不动产测绘，可在数据采集、模型构建和快速获取成果等方面，有助于提升传统测绘的数据精度和采集效率，提高不动产管理平台的信息化程度。
关键词：倾斜摄影测量；三维模型；DSM与DOM；立体采集
当前不动产管理过程中，通常以基于传统二维地图的数据采集与管理系统，伴随尤其是建筑立体化发展趋势下，亟待传统不动产测绘向三维多元化、信息多样化发展。采用倾斜摄影测量，可对复杂场景全面感知、大幅度降低外业工作量，缩短外业工作周期，满足城乡不动产大比例尺测量的任务需求。
1.无人机倾斜摄影测量技术
倾斜摄影测量技术实质上是对传感器装载情况的布局，其中四个处于倾斜的角度，一个处于垂直角度，因此可以从不同的角度进行拍摄，同时还能对飞行器的速度、高度以及航向等参数进行技术的记录和处理。整个技术由三个部分组成：飞行器、POS系统和倾斜相机。飞行器的作用在于搭载相关设备按照预设的航向进行飞行，并及时进行航拍；POS系统主要是通过对方位元素信息的捕捉，记录摄影中心的空间坐标和飞行姿态；而倾斜相机的作用在于对地面影像信息的准确采集，可以获得更加真实可靠的信息，确保拍摄的效果真实有效。
利用倾斜摄影测量技术得到的数据更加具有真实性，因此可以相对客观地反映出地物的位置、外形以及高度等特征，由于倾斜摄影测量技术本身包含的空间位置数据相对较多，因此可以弥补传统测量手段地物采集属性错误的缺陷。
2.倾斜摄影测量技术分析
倾斜摄影测量数据采集中，不仅有垂直方向的数据，还有前后左右等倾斜方向的数据，因而在倾斜摄影技术的应用中，需要应用联合平差的方式来处理不同影像的几何变形问题以及建筑物遮挡问题。可用POS软件所提供的外方位元素，再进行精确化同名点匹配，采用自由网光束法的方式来进行多视影像的联合平差，进而获得同名点匹配成果，再建立倾斜技术多视影像测量的自动检验校区的区域网误差平差方程组，完善连接点、线以及坐标控制设计，进行联合平差运算，从而提高联合平差的测量精确值。
而在倾斜摄影测量中进行多视影像的密集分配，主要指的是快速过滤掉照片信息中的繁冗数据，进而找到影像上面的同名坐标点，找全建筑物的坐标信息。此时如果只应用一种匹配方案或者策略的话，获得同名坐标点的速度会比较慢。因而目前所使用的匹配方式主要是多基元和多视影像的密集匹配方式，应用这种密集匹配的方式，能够很好地完成对建筑物侧面信息的提取，还能够看到建筑物的边缘部分，对建筑物墙面进行纹理设计，并将建筑物影像转换成三维立体形式，对建筑物的墙体进行平面扫描与分割，同时赋予不同墙面结构的影响因子权重，促进建筑侧面模型重构。
在通过多视影像密集分配的方式获得较高精确度的表面数据DSM模型时，能够清晰地了解到地面建筑物的特点。可以通过自动空三结算的方式来获得影像外元素，同时找到与匹配的同名单元展开具体的特殊匹配，按照像素的要求来生成表面模型，加入并行算法的计算手段，然后再针对密集匹配后的DSM数据展开滤波处理。而在进行影像纠正时，可以充分考虑到建筑物所在地理位置连续地形的影响因素，并且能够在DSM数据应用的基础上来提取出建筑物的轮廓信息，面片拟合度信息，再通过影像分割、边缘纹理聚类的方式，建立建筑物和多视影像间的同名关系，采用全局优化的策略方式，对建筑影像展开匀光处理，完成对多视影像的几何修正。
3.倾斜摄影测量在不动产测绘中的应用分析
某不动产测绘项目中，结合测区实地建筑建筑特点，设计地面分辨率0.03m。航线设计采用沿测区边界扩张一定距离进行航飞，飞行时间共计4个架次。任务区内主要为居民建筑和农田、池塘、公路等要素，设计飞行高度为136m，航向与旁向重叠率设置为70%，相关技术流程如下：
在光线均匀的条件下采集相关数据，检查影像质量，保证建模质量符合实际要求，去除一些交叉的影响，确保数据处理的效果，依照构建的优质模型来对不动产数据信息进行采集，在此过程中获取相应的影像数据。本项目全自动建模软件和模型浏览管理平台均采用ContextCapture，将地面控制点及飞行位置数据精确的对应到原始影像中，再通过数据处理系统进行影像间同名特征点提取与匹配、空中三角解算、光束法区域网平差、纹理贴图及模型构建进而生产出实景三维影像，并导入EPS三维立体测图软件。在EPS中加入正射影像和三维模型，进行二维与三维联动测图，然后将采集的相关图形进行外业调绘。
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图1倾斜摄影测量技术流程图
在倾斜摄影测量技术的实际应用过程中，具体情况要具体分析。例如：（1）在不同的区域所对应的当地地形情况、周边的居住状况、交通状况、水域状况、植被状况等方面，均会对倾斜测量过程中的通视状况有所影响，会影响到测量工作；（2）在通视状况较差的环境下，可通过配备两次航空摄影，设置拍摄角度为45°以及五个角度的拍摄，利用多测区进行测量，最后采用空三加密解算和模型进行生产绘图，可以收获较好的绘图成果。对于地形多为山地和丘陵的地区而言，则可以利用六旋翼无人机，并采用双相机的模式来进行测量，在此过程中，较为关键的是空三加密和数据建模等技术。而空三加密技术其主要是通过输入方位信息的倾斜影像和所收集的数据来进行自动匹配工作，再通过对相应的匹配点进行检测，去除相应的粗差点，最后构建自由网，完成之后则能输出成果。三维建模则是在多视角影像进行矫正、平差、匹配等方面，最后得到相应的倾斜模型。
4.结语
通过倾斜摄影技术，有效解决传统正摄影像屋檐遮挡所产生的与实际边界不符等问题，实现精准测量，避免纠纷，有效解决不动产确权问题，通过获取的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、数据精确、操作灵活、侧面信息丰富等特点，满足不动产测绘的数据需求。
参考文献
[1]蔡舒翔.倾斜摄影技术在地形测量走廊资源快速调查中的应用探讨[J].科技资讯，2016，14（21）：1-2.
[2]康建业.探究倾斜摄影测量技术的应用及展望[J].城市建设理论研究：电子版，2017（06）：177-178.
作者简介
李龙，男，1984年月4月出生，山东青岛人，硕士研究生学历，现为曹县自然资源和规划局工程师，从事自然资源管理与不动产登记管理工作。
论文作者:李龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/13
标签：测量论文; 影像论文; 数据论文; 不动产论文; 建筑物论文; 模型论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第29期论文;