倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用分析

王晓飞

黄河勘测规划设计研究院有限公司 河南郑州 450000

倾斜摄影测量在地籍测量中的应用有很多优势，既大大减少了操作人员的工作压力，又能补充和完善传统地籍测量在实际运用中的不足。本文首先对倾斜摄影测量技术优势进行概述，其次，对倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用进行分析，最后对此进行总结。

1 测绘及地籍测绘

测绘是以信息科学、空间科学、网络通讯、光电技术以及计算机技术为基础，以地理信息系统（GIS）、遥感（RS）以及全球定位系统（GPS）等为技术核心，通过测量手段来获得地面已有特征点及界限等可以反映地面现状的图形与位置信息，多数是供行政管理或者是工程建设规划之用。测绘指的是，对地表人工设施的空间位置、大小、形状、属性或者是自然地理要素等进行采集、测定、表述，并对获取的信息、数据、成果进行处理及提供的一种活动。地籍测绘是以地块为基础，以实际需求的不同为依据，可分为多种不同类别，同时也有多种地籍表示方法，如城市地籍、农村地籍或者是财产地籍、税收地籍等。地籍测绘指的是，利用测绘技术来获取真实、准确的地籍信息，构建健全的地籍档案，并对地籍实施综合管理[1]。

2 倾斜摄影测量技术的优势概述

倾斜摄影测量技术是近几年发展起来的一种利用无人机进行测绘的现代测绘技术，倾斜摄影测量技术的发展与无人机技术的发展成熟有很大的关系，该技术可以实现在五个角度同步获取影像资料，分别是一个垂直和四个倾斜的角度，因此可以较为全面地对地形地貌的信息进行采集，而且采集的影像资料具有比较高的分辨率，除了影像信息的采集，倾斜摄影测量技术还包括相关的定位、融合、建模等流程。可以较为真实地反映测绘地区的地质特点，因此，在地籍测绘中得到了较为广泛的应用。相比于传统的航拍测绘，倾斜摄影测量技术可以实现更加灵活、准确的地籍测绘，在传统的航拍中多是采用固定翼飞机，或者是螺旋翼飞机，对拍摄的条件要求较为苛刻，同时拍摄的成本也比较高，由于在传统的航拍中飞机都要保持相对比较高的速度，因此一般适用于大面积的测绘，而在有限区域的测绘中则表现出了比较大的局限性，而倾斜摄影测量技术的出现在很大程度上解决了有限区域测绘难度的问题[2]。

3 倾斜摄影测量技术的原理特点

传统航空摄影测量（垂直摄影）的基本原理是根据摄影测量过程的几何反转思想，利用光学、机械、数字方法模拟摄影过程，以模拟恢复摄影时相邻两张相片的空间位置、姿态和相互关系，形成几何模型，并在此基础上进行量测。由于受光学和模拟立体测图仪器机械结构的限制，为满足相应的量测精度，需严格恢复照片的空间关系，因此，要求航空摄影时的飞机姿态和相机姿态尽可能保持垂直摄影的要求，对相机的畸变也有严格要求。倾斜摄影测量技术的原理是基于计算机视觉和影像匹配，通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息。由于计算机的相关技术发展以及倾斜摄影的技术特点，其量测精度更多的是与影像匹配、模型精度有关，对航空摄影时飞机和相机的姿态均没有特别要求，只需保证同一地物在三张以上的影像可视即可利用计算机视觉技术恢复其三维信息[3]。

4 地籍测绘中倾斜摄影测量技术的应用

4.1 做好测量前的准备工作

在地籍测绘中有比较多的影响因素，其中包括气象条件、地质条件以及环境条件等，尤其是运用倾斜摄影测量技术进行地籍测绘时，很多影响因素都会被放大，提前对影响测量精度的因素进行评估，才能有效避免因为各种影响因素给地籍测绘带来的不良影响。在进行倾斜测量摄影技术前，工作人员首先需要对当地地形热点以及环境特征、气候条件等相关影响因素进行确认，目的是为了后续的采集工作能够顺利进行并且得出的数据可靠。研究工作者要做好坐标系统的控制点、确定高程基准的参数、规定合理的飞行路线以及飞行的高度等，做到倾斜摄影测量技术方案的有效合理性，对数码相机和无人机的监测进行校对，确保其具有良好的功能。

4.2 采集地形数据

在一定的勘测区域，无人机的航线是按照南北方向规划的。航线重叠率为70%，侧重叠率为65%，无人机高度为350m，地面分辨率为0.0414m，该区域航线数量为384条。深入分析摄像区域的情况，明确其空域审批，根据航拍区域的实际情况进行合理规划，确保数据采集工作的顺利实施。着陆点的选择应保证其平稳性，并科学计算其高度和分辨率。在充分准备工作的基础上，进行航空摄影，并严格检查现场质量。差分全球定位系统解决方案完成后，应再次检查，以确保所有数据正确无误，航空摄影结果应按照流程进行有效整理和提交[4]。

4.3 三维模型的构建

三维模型的构建是倾斜摄影技术应用的关键环节，直接关系倾斜摄影技术测绘效率及测绘价值。工作人员需要借助图形运算单元进行三维场景运算的合理规划，可以应用激光点云扫描系统和定位定向系统通过简单联系的影像进行快速的自动化构建，减少人为干预所造成的误差。传统的三维模型构建技术通常依赖于高程来进行，而倾斜摄影测量技术具有更高的立体度，能够以真实的影像为基础开展测量和测绘工作，保证超高密度点云生成的高效性以及便捷性。以真实影像为基础建立的实景三维模型可以保证较高的分辨率，从而可以为数据的导入、工程的建设、任务与成果的提交以及影像数据关联控制提供有效的数据支持。

4.4 三角测量方法

地籍测绘中，对大比例尺地形图进行测绘的时候，测绘精度以及最终的测绘质量，在很大程度上受到气候、地形等自然条件因素的影响。基于这样的原因，对地形图进行测绘之前，需要做好勘探工作，并要进行综合分析、全面考虑。若是映射过程中，对图像之间的几何变形关系、遮挡关系进行充分考虑，则可能会给映射精度造成一定的影响，具体映射过程中，应采取多视图图像、三角剖分方法进行联合调整，为映射工作提供更加准确、全面的多视图影响外方位元素，从而促进映射精度的提高。除此之外，为实现匹配效果准确性与可靠性的进一步提高，可以建立误差方程，采取联合求解的方法，来实现调整结果准确性的提高，进而为地形图绘制工作提供准确、有效的参考信息。

4.5 外业调绘和补测

利用倾斜摄影测量技术进行地籍测绘，在测绘的过程中不可避免地会出现影像的盲区。比如测绘对象被建设物遮挡，测绘区域的植被比较茂密以及立交桥的桥下区域等。因此这些区域无法通过直接拍摄获得测绘需要的影像资料，这对测绘的完整性会造成很大的影响，解决这一问题的方法就是开展外业调绘和补测，需要测绘人员提前将存在测绘盲区的区域进行标注，可以保证补测的效率，在完成外业调绘和补测后应该经所拍摄的照片进行整理，添加到一次拍摄的照片中。

4.6 控制点选取精度分析

外业人员此次测量能够获得40个清晰的点位，坐标系统为独立坐标系，选取其中35个点作为控制点进行空三加密控制，其余几个点位进行模型精度检测，工作人员需要抽取2个区域进行外业全要素特征点位采集检测倾斜摄影测量的绝对精度，选择对应的地物点和抽样检查点区域，与传统测量方法测量出来的点位信息进行对比，并进行相应的误差计算，从而得到倾斜摄影测量活动的具体位置以及误差情况，明确测量精度和检验效果。倾斜摄影测量获取的平面坐标的误差要明显小于传统的测量方法，符合地籍地形图的测试要求。

5 结语

本篇文章对于倾斜摄影测量手段在地籍测绘中的应用加以分析，首选介绍了使用过程，随后是使用的例子，最后对其特点和优势进行分析。希望能够为地籍的研究工作者提供一定的参考，也希望地籍测绘活动在未来有更加稳定的发展。地籍测绘为相关单位减少成本的同时也为地籍测量范围提供准确而有效的测绘数据，相信传统的全野测量一定会被地籍测绘所替代。