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倾斜摄影测量在农房不动产中的应用
摘要:在农村土地使用权确权登记及不动产登记进行不动产面积测量过程中,运用倾斜摄影测量技术,从测量的精确度、测量时间和工作效率上来看,比传统的人工测量工作水平高出多倍,使现代化技术优势充分发挥了积极作用。本文在介绍倾斜摄影测量技术的基础上,对其应用做了相应的分析。
关键词:测量技术;倾斜摄影;农房不动产;应用
引言
过去在农村房产宅基地使用权属及地籍登记过程中,往往需要组织技术力量,建立相关机构,了解调绘进度及相关因素,按照《规程》统一制定测绘标准,制定岗位责任,严把转点质量,搞好作业验收,每次地籍登记调查核查,都需要大量的人力物力。信息技术广泛普及应用后,无人机倾斜摄影测量技术在农房不动产作业实践中,显示出了巨大的技术优势,特别是农村土地“三权”制度改革以来,国家全面推进不动产登记,针对工程量巨大,作业环境复杂的实际情况,借助信息卫星通信技术的支持,利用无人机,实施倾斜摄影测量,创新了不动产登记地籍测量的工作方法,不但效率高,信息数据更加准确、真实,而且节省资源,减轻了人力负担,还大大降低了成本,值得推广、研究。
1无人机倾斜摄影测量及技术要点
1.1无人机倾斜摄影测量的优势
一是比较客观形象。无人机倾斜摄影测量的三维数据信息真实形象、直观地映了农房的各种属性,外观具体、位置准确、高度精度高,比较客观形象、真实。 二是数据信息更有价值。无人机倾斜摄影测量捕获的数据信息性价比较高,是带有空间位置坐标信息数据的可测量的影像数据,还能同时相应输出 DSM、DLG、DOM等具体成果,航空测量需要的数据信息该技术都能一一满足,城市三维建模成本也能有效降低。 三是工作效能突出。无人机空中拍摄扫描,不受空间局限,自动化三维建模,采集影像数据快速、简洁、高效,因而工作效能突出。比如,测量一个人口3000人的村庄所有的农房地籍资料数据,传统工作模式下,乡镇自然资源所及村干部5人组成的测量登记小组,需要工作37天左右,而利用无人机倾斜摄影测量1—2天即可完成外业测量。无人机的工作效率超过人工作业的30倍。
1.2无人机倾斜摄影测量的技术要点
一是控制遮挡和几何变形。在实际的农房信息采集中,无人机拍摄很可能出现图形几何图形变化或者障碍物遮挡的情况,造成测量数据不准确,倾斜摄影测量技术在开发过程中,正是针对这种摄影测量技术的不足和实际应用缺陷,完善措施,弥补了短板。以 POS 系统多视影像元素为基础,在每级影像上实施同名点自动匹配及自由网光束法进行平差,由粗到精的匹配,得到较好结果。并建立连接点及连接线、坐标、控制点的影像自检校区域的误差方程,经联合解算保证精确的平差结果。
二是冗余信息的自动删除。无人机倾斜摄影测量是多视影像密集的匹配反映农房不动产的具体信息,由于多视影像覆盖范围较大,像匹配时会有很多重复的冗余信息,为了准确获取同名点坐标农房不动产的三维信息,必须在多视影像匹配过程中删除实际存在的冗余信息,因此,无人机倾斜摄影测量系统的自动识别与提取技术的开发应用有效解决了这一难题。结合搜索多视影像上的农房不动产的局部和全部特征,边缘特征、墙面特征及纹理特征,以确定农房不动产的二维矢量数据集,把影像中不同视角捕获的二维特征转化成三维特征,有效叠加删除了冗余信息。
三是自动纠正影像和生成数字表面模型。无人机倾斜摄影测量技术的高分辨率、高精度的多视影像密集匹配功能能创建DSM模型,表达地形农房不动产及附着物的起伏状况,但是多角度倾斜影像间存在较大的尺度差异和相邻建筑、树木、电杆等设施的遮挡及阴影的干扰,无人机倾斜影像拍摄很难直接构建获取 DSM,而系统利用自动空三解算的诸多影像外方位元素,特征匹配合适的影像匹配单元,以及逐像素级的影像密集匹配,多角度、全方位的高密度摄影元素构建的 DSM 数据,经过滤波处理,融合不同匹配的单元,生成标准统一的 DSM,实现了多视影像的真正射影像纠正。利用影像分割、文理聚类、边缘提取等方法得到像方语义信息, 继而利用联合平差与密集匹配结果初步建立农房不动产与影像的同名点一一对应关系,形成全局优化采样策略以及考虑到几何辐射特性的一系列联合纠正并整体匀光处理。
2 倾斜摄影测量在农房不动产中的应用
2.1机型的选择
根据农房不动产地籍登记项目的要求,以农村民居房舍所处的地理位置、地形、地貌、面积、建筑数量等测区的具体要素为倾斜摄影测量无人机机型选择的标准,满足工作目标需要即可。
2.2外业调绘
一是调绘顺序;首先是做好准备。无人机航拍效果好,图片质量高,主要得益于良好工作环境的支持,因此,在实施航拍作业之前,根据作业量和无人机的功能,优先对所要航拍的农村环境进行实际勘察,制定科学合理的航拍方案,完善具体的作业计划,包括人员的配备、仪器装置的校验、控制点数据的检核、数据采集软件的测试、测图软件的检查、仪器装置接头链接的复查、整理收集村组提供的现成的农户房产地籍测绘资料等等。其次,设置满足外业调绘需要的控制成果点,并上网与北斗等卫星定位系统链接成功;二是控制影响调绘的因素;首先是工作人员具有高度的责任感,选择天气晴朗,阳光充足,无风和没有能够影响航拍工作的地面施工环境,确定东西南北不同的倾斜航拍测量航线和正射影像;其次,确保无人机航拍时航向重叠度控制在70%左右,航向覆盖超出摄影区域边界线两条基线;旁向重叠度控制在70%左右,旁向覆盖应超出摄影区域边界线一半以上;三是提高调绘质量的措施;首先要保证影像要清晰,反差适中,层次丰富,色调柔和; 能够充分辨认出跟地面分辨率比较适应的细小地类物影像,构建清晰立体模型。避免影像上可能存在的云、烟、云影、污点、大面积反光等缺陷发生。其次,控制无人机航拍的速度影响,曝光瞬间造成像点位移的程度控制在1--1.5个像素之间,拼接影像必须确保无明显模糊、无明显重影和无明显错位现象。四是做好外业验收。根据原有的农房不动产地籍资料对比查看航拍图片的房舍分界点,各类图班,线状地物、不规则建筑体,新增农房地籍名称归属,以及整体统计信息。
2.3 内业处理
一是进行数据信息预处理。把将外业无人机倾斜摄影航拍资料像数据,通过网络导入预处理软件,对测区内重叠度进行检查,审查照片质量。针对航拍效果不达标的情况,重新组织拍摄,比如,重叠度不合格,照片质量模糊,不达标等。二是三维建模。把导入软件的预处理数据信息进行数据处理。依次进行空三计算--刺点--模型,生成三维模型。三是三维立体测图 。根据模型实施全要素采集,要求不变形、无错漏、不移位。采集按照比例或者用符号表示地物的过程中,以测标中心拐点连接或切准轮廓线,其他地物,则以测标中心切准基点和结点、定位线。不清楚无法精确定位的模型,在相应位置进行标记,作为补测内容。补测完成后,进行相对精度验证和DOM制作。
3结束语
无人机倾斜摄影测量在农房不动产地籍核查登记过程中,已经得到了广泛应用,也是信息技术工具创新应用的新载体,在实践中还有很多技术需要开发,因此,必须不断探讨研究。
参考文献
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