楊 菡
(核工業(yè)華東二六七工程勘察院,江西 九江 332000)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,農(nóng)村集體產(chǎn)權(quán)制度改革日益深入,這對農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)登記提出更高的要求。因此,要嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)范要求,引進(jìn)先進(jìn)的測繪技術(shù),對農(nóng)村未登記房屋、新增宅基地、集體建設(shè)用地等進(jìn)行詳細(xì)、精準(zhǔn)的調(diào)查,有效推進(jìn)農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記[1]。近年來,高州市積極推進(jìn)農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記,其間,無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)發(fā)揮重要作用。項(xiàng)目實(shí)施過程中,要全面收集、整理和分析歷史數(shù)據(jù),如農(nóng)村地籍調(diào)查、農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)成果等,并對農(nóng)村房地權(quán)展開綜合調(diào)查,以便完善歷史數(shù)據(jù),形成更加齊全的不動(dòng)產(chǎn)測量圖件,為房屋確權(quán)登記發(fā)證提供更加詳細(xì)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考。本項(xiàng)目是重大惠民利民工程,通過確權(quán)登記發(fā)證,強(qiáng)化農(nóng)村居民的產(chǎn)權(quán)保障,增加其財(cái)產(chǎn)性收入,同時(shí)有助于解決農(nóng)村土體權(quán)屬糾紛,推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村治理的現(xiàn)代化。
傳統(tǒng)的不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查往往利用全站儀開展單點(diǎn)測量,但是費(fèi)用高,效率低,周期長,資源消耗量大。若采用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù),可以構(gòu)建高分辨率數(shù)字地面模型,通過三維模型對測量目標(biāo)場景進(jìn)行精準(zhǔn)、全面的呈現(xiàn)。本項(xiàng)目采用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù),從多個(gè)角度獲取航空影像,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和糾正,通過重建獲得測區(qū)三維模型,采集宅基地和房屋矢量信息。作為一種新型測繪技術(shù),其拍攝角度多元,同一飛行平臺(tái)可以搭載多臺(tái)傳感器,同時(shí)從垂直、傾斜等角度采集影像,通過特定軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,獲取完整、準(zhǔn)確的地物信息,將所有影像納入統(tǒng)一坐標(biāo)系,生成三維實(shí)景模型,并展現(xiàn)測區(qū)地物的大小、形狀、側(cè)面等特征,從而將用戶引入一個(gè)更為新奇的世界,使肉眼看到的更加真實(shí)[2]。本項(xiàng)目采用無人機(jī)管家軟件規(guī)劃航攝飛行任務(wù),采用旋翼無人機(jī)作為航空載體,搭載五鏡頭傾斜攝影相機(jī)采集外業(yè)影像數(shù)據(jù),生成三維實(shí)景模型,對地物的縱橫斷面、側(cè)面等進(jìn)行測量,并模擬三維場景,通過對地物的無死角拍攝,擴(kuò)大攝影測量的應(yīng)用范圍。影像地面分辨率優(yōu)于5 cm,該方法不僅保證測量精度,還顯著提高工作效率。
外業(yè)流程包括像片控制測量、實(shí)地踏勘和場地選取、航攝飛行任務(wù)設(shè)計(jì)和外業(yè)影像采集,內(nèi)業(yè)流程包括三角測量控制、實(shí)景三維建模、數(shù)字正射影像獲取和內(nèi)業(yè)解譯。
2.1.1 像片控制測量
測量前,要結(jié)合實(shí)際情況,選擇合適位置布設(shè)像控點(diǎn),確保像控點(diǎn)能夠公用。同時(shí),對布設(shè)偏差進(jìn)行合理控制。像控點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在旁向重疊中線附近,相鄰航線公用時(shí)應(yīng)滿足各自航線的像片條件,否則分別設(shè)點(diǎn);自由圖邊的像控點(diǎn)布設(shè)在圖廓線外,保證控制滿幅[3]。根據(jù)現(xiàn)場情況,可適當(dāng)放寬各項(xiàng)選點(diǎn)指標(biāo),合理調(diào)整像控點(diǎn)的位置。及時(shí)將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并進(jìn)行備份,同時(shí)對數(shù)據(jù)采集器內(nèi)存進(jìn)行整理。
2.1.2 實(shí)地踏勘和場地選取
為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量,確保信息采集的全面性和準(zhǔn)確性,要提前開展實(shí)地踏勘,全面了解并深入分析現(xiàn)場信息,如地形地貌、地表植被、重要設(shè)施和城鎮(zhèn)布局等,同時(shí)選擇合適的起降場地,制定應(yīng)急預(yù)案,保障測量順利進(jìn)行。實(shí)地踏勘時(shí),應(yīng)記錄合適的起降場地和重要目標(biāo)的位置。無人機(jī)起降場地應(yīng)遠(yuǎn)離人口密集區(qū),相對平坦、通視良好,地面應(yīng)無水塘、大溝渠等,附近無雷達(dá)站、微波中繼、無線通信等干擾源[4]。
2.1.3 航攝飛行任務(wù)設(shè)計(jì)
根據(jù)項(xiàng)目所需影像地面分辨率和相機(jī)參數(shù),確定航攝飛行的相對航高。根據(jù)項(xiàng)目所需的影像航向重疊度和旁向重疊度,結(jié)合相機(jī)參數(shù),確定飛行航線間隔和相機(jī)曝光間隔。按照以上參數(shù),本項(xiàng)目在無人機(jī)管家軟件中規(guī)劃航攝飛行任務(wù)。
2.1.4 外業(yè)影像采集
根據(jù)測區(qū)范圍、空域等情況,結(jié)合各類飛行器性能,采用旋翼無人機(jī)作為航空載體,搭載五鏡頭傾斜攝影相機(jī)采集外業(yè)影像數(shù)據(jù)。無人機(jī)起飛后,根據(jù)規(guī)劃航線飛行,到達(dá)指定位置后執(zhí)行拍照任務(wù)。無人機(jī)飛行作業(yè)期間,機(jī)長要通過地面站設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)是否按照預(yù)設(shè)航線和高度飛行,觀察飛行姿態(tài)、傳感器數(shù)據(jù)是否正常,監(jiān)測航攝相機(jī)執(zhí)行拍照任務(wù)情況。
2.2.1 三角測量控制
空中三角測量區(qū)域可采用自動(dòng)與手動(dòng)相結(jié)合的方式進(jìn)行加密,即采用自動(dòng)匹配進(jìn)行像點(diǎn)量測,剔除粗差。采用人工調(diào)整,直至連接點(diǎn)符合相關(guān)規(guī)范要求。此外,要詳細(xì)檢查測量結(jié)果,包含加密質(zhì)量檢查、平差計(jì)算檢查、加密接邊檢查。檢查時(shí),應(yīng)填寫測繪項(xiàng)目QES(質(zhì)量管理體系、環(huán)境管理體系和職業(yè)安全健康管理體系)檢查表[5]。
2.2.2 實(shí)景三維建模
在實(shí)際工作中,要結(jié)合具體情況,按照相關(guān)規(guī)范要求,確保實(shí)景三維建模的有序開展。實(shí)景三維建模涉及傾斜影像幾何糾正、傾斜影像匹配、數(shù)字地面模型(DSM)點(diǎn)云生成等程序。傾斜攝影三維實(shí)景模型技術(shù)路線如圖1所示。
圖1 傾斜攝影三維實(shí)景模型技術(shù)路線
2.2.3 數(shù)字正射影像獲取
數(shù)字正射影像(DOM)作業(yè)中,要全面收集和利用航空影像資料,并導(dǎo)入模型,對其進(jìn)行微分糾正,確保測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和全面性,之后形成影像成果,并對其進(jìn)行勻光、鑲嵌、裁切,獲得影像地圖成果。在數(shù)字微分糾正環(huán)節(jié),利用已有的數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),采用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)或其他軟件的模型恢復(fù)模塊,利用數(shù)字微分糾正制作和輸出符合要求的數(shù)字正射影像。影像勻光主要是對影像進(jìn)行色彩、亮度和對比度的調(diào)整處理。勻色處理應(yīng)縮小影像間的色調(diào)差異,使影像色調(diào)均勻、反差適中、層次分明,保持地物色彩不失真。影像鑲嵌環(huán)節(jié)采用影像拼接軟件,將所有單模型的正射影像拼接在一起。根據(jù)需要,采用自動(dòng)拼接或人工拼接,拼接線主要選在道路邊線、田埂、陰影等無紋理的區(qū)域,避開建筑物。按照50 cm×50 cm 正方形標(biāo)準(zhǔn)分幅裁切,正射影像覆蓋范圍以圖幅內(nèi)圖廓線最小外接矩形向四周擴(kuò)展1 cm 的基準(zhǔn)進(jìn)行裁切,以矩形范圍提供數(shù)據(jù)。影像不滿幅的圖幅裁切區(qū)域內(nèi)以白色填充。將無人機(jī)正射影像抽稀,使其分辨率分別為0.1 m(比例尺1∶1 000)和0.05 m(比例尺1∶500)。DOM 制作質(zhì)量檢查過程中,檢查DOM 數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否正確;檢查整幅影像,色調(diào)是否均衡一致;在DOM 上對所有平面檢測點(diǎn)進(jìn)行量測,統(tǒng)計(jì)其平面位置中誤差;填寫測繪項(xiàng)目QES檢查表,以評定作業(yè)質(zhì)量。
2.2.4 內(nèi)業(yè)解譯
采用專業(yè)軟件進(jìn)行解譯,在具體操作中,要把測繪成果導(dǎo)入軟件,如高精度三維實(shí)景模型、空中三角測量成果等。在此基礎(chǔ)上,繪制矢量圖,結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,賦予其屬性信息,同時(shí)采集和利用細(xì)節(jié)信息,錄入房檐改正、房屋層數(shù)等屬性信息。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,測繪技術(shù)水平日益提升,測量精度進(jìn)一步提高。在農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記中,要結(jié)合實(shí)際情況,引進(jìn)無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)。該技術(shù)成本低廉,設(shè)備操作簡單快捷,機(jī)動(dòng)靈活,可以提升測量數(shù)據(jù)精度,提高農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)成圖速度,從而節(jié)省人力、物力和財(cái)力,滿足相關(guān)規(guī)范要求。在實(shí)際測量中,要科學(xué)規(guī)劃航線,合理布設(shè)像控點(diǎn),同時(shí)全面采集影像數(shù)據(jù),開展空中三角測量,優(yōu)化實(shí)景三維建模,提升整體工作效率。