摘要：倾斜摄影测量是近年来发展十分迅速的一项高新测绘技术，能够以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，获取高分辨率的数字地面模型、逼真的真正射影像和精细的真三维城市模型等测量产品，其中，精细化的三维模型作为城市地理空间框架的重要新型数据，为城市规划、建设、管理和信息化提供三维空间环境，更能反映真实的现实世界，目前已在许多行业得到应用。
关键词：倾斜摄影测量；不动产；测绘
前言
倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，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影像，将用户引入了符合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，两者结合颠覆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、数据精确、操作灵活、侧面信息丰富等特点，满足测绘行业的不同需求。
一、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，弥补正摄影像的不足，满足多样化的市场需求。
（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，可以用低成本实现立体建模[1]。
（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，极大地解放测绘人的劳动时间，减少外业劳动强度。
（4）测量结果转化应用广泛，可直接利用像进行相关量测工作，拓展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
（5）快速响应突发情况，倾斜影像能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支持。
二、倾斜摄影测量关键技术及难点分析
倾斜摄影测量技术在国内发展的时间不长，大面积应用于生产的情况不多。该技术外业一般借助飞行平台（固定翼和旋翼均可）搭载多方位传感器、POS 系统，同时从垂直、前、后、左、右五个不同角度采集影像，并记录拍摄瞬间采集点的航高、航速、航向和旁向、航向重叠度。内业则利用三维建模技术（常见平台有莱卡ADS40四维远见SWDC-5、中测新图 TOPDC-5 等）处理倾斜摄影测量采集的数据，获取地物不同角度的仿真模型，重构真实的三维场景。通过倾斜摄影测量技术可获取精度较高的DSM、DOM、TDOM、DLG 等数据成果。倾斜摄影测量技术相对于传统测量技术，具有高精度、快速度、高效率、低成本的特点。第一，影像匹配通过高精度、高可靠性的通用多角度多视影像匹配模型，包括以 CPU 多核多进程并行计算和 GPU 并行分解与高性能加速技术为基础的基于窗口的多角度多视匹配算法 WMVM 和基于逐像素的多角度多视匹配算法 PMVM；基于多角度多视匹配模型的建筑物自动量测及自动纹理映射技术，用于快速获取成像区域精细三维城市模型数据。影像密集匹配是自动获取几何对象和场景模型的多张影像的一个关键因素。与正射影像相比，倾斜影像具有地物变形大、分辨率不统一的问题。为了更好地解决这些问题，提出了基于多视角倾斜摄影的密集匹配，利用倾斜影像密集匹配方法可以获得高精度、高密度的数字点云。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，倾斜影像拼接技术对于影像上的像素综合考虑：1）像素对应地面点到候选倾斜影像的距离；2）地面点到影像透视中心的光线与地面点到候选影像透视中心的光线间夹角，从而选择在哪张倾斜影像上获取其灰度值。在倾斜影像中，垂直地物特别是密集的高层地物之间会出现重影，需要对地物重影进行处理，这就需要考虑在平坦地区进行拼接，采用待拼接的两影像在接缝处密集匹配生成 DSM，在倾斜影像和对应的下视影像间匹配直线特征，识别竖直地物，进而对其位置进行改正。
三、无人机倾斜摄影在不动产测绘中应用
（一）测绘流程
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，进行低空高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。第一，数据采集。项目实施分为数据采集、数据预处理、数据生产等三个阶段，采用旋翼无人机进行低空数据采集，数据处理采用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。第二，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]。第三，数据生产。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）。第四，测图成果绝对精度检测。在测图成果中选取5块区域，包含建筑、围墙、附属设施等要素，实地获取WGS84坐标系检核点，与测图成果对应位置进行精度检测，除去人工粗差后，精度统计如下：平面中误差为0.177米，小于平原地区1：500大比例尺测图规范要求的0.25米；高程中误差为0.102米，小于规范中要求的0.2米。由此可见，成果满足1：500地形图测图要求。
（二）内业数据处理方面
第一点，对影像进行预处理。在倾斜摄影结束之后，工作人员认真检查所得的测量区域的影像质量，在确定无扭曲与变形等问题后，合理修复了质量尚未达到要求的影像，并对这些影像进行了编号。第二点，内业像控刺点：像片控制点的判刺精度是 0.1mm，像片控制点目标的高程变化应较小，并且在同名点与相邻像片上应该能够清晰地看到像片控制点。第三点，空中三角测量加密。通过人工方式给定一批控制点，软件通过光束法区域网进行全面平差，每张像片组成的一束光线为一个基本平差单元，各单元基础方程采用中心投影的共线方程，利用不同光线束的空间平移与旋转，促使不同模型间的公共光线达到最佳交会目的，把整个区域最佳地添加到控制点坐标系内，以获得加密点成果。第四点，影响密集匹配。利用精度较高的影像匹配算法将全部影像中的同名点自动匹配出来，同时从中抽取出更加多的特征点，从而准确表达地面物体细节。
（三）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，通过倾斜摄影获取三维影像，查清农村集体所有的建设用地、农用地及未利用地，顺利进行不动产调查工作、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：（1）生成正射影像图，制作不动产外业调工作地图。（2）辅助外业修补测和指界签字调查工作。（3）图上进行坐标量测，形成地形图和不动产图。（4）建立不动产三维模型，进行可视化管丰富平台基础数据。
总结
随着无人机技术的快速发展，倾斜摄影技术通过模型重建、三维模型制作逐渐融入测绘领域，并已经成为三维模型生产的一种常规手段。将三维模型进行动态单体化，获取分层分户模型数据应用于不动产统一登记平台，从数据角度实现平台层面的统一，从技术层面为不动产全方位管理提供了可行的解决方案。当然，现阶段三维不动产仍有许多关键技术需要突破、探索和研究，相关支撑技术的发展对于加快土地立体空间综合利用将起到重要的助推作用。
参考文献：
[1]喻智华.分析倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用[J].价值工程，2019，38（31）：252-253.
[2]高勇良.倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用[J].地产，2019（09）：47-48.
论文作者:郑德光
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签：影像论文; 不动产论文; 模型论文; 测量论文; 数据论文; 无人机论文; 地物论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;