摘要：傳統(tǒng)的不動產(chǎn)房屋測量主要是外業(yè)人員采用全站儀和GPS-RTK相結(jié)合完成野外測量工作，存在工作量大、要求高、誤差大等諸多缺點。實驗使用無人機航飛獲取影像數(shù)據(jù)，構(gòu)建村鎮(zhèn)的三維模型，采用二三維聯(lián)動測圖的方式得到村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)矢量數(shù)據(jù)，并對獲取的數(shù)據(jù)成果進(jìn)行精度分析。選擇廣西南寧某村鎮(zhèn)為研究區(qū)，獲取研究區(qū)的村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)矢量數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，基于傾斜攝影測量進(jìn)行村鎮(zhèn)房屋調(diào)查可以滿足精度要求，在保證作業(yè)精度的情況下提高工作效率。

關(guān)鍵詞：無人機傾斜攝影測量房屋不動產(chǎn)精度分析

中圖分類號：P231

ResearchonRealEstateDataCollectioninVillagesandTownsBasedonObliquePhotogrammetry

ZHONGJianfeng

HezhouNaturalResourcesBureau，Hezhou，GuangxiZhuangAutonomousRegion，542899China

Abstract：TraditionalrealestatesurveyingmainlyreliesonfieldworkersusingacombinationoftotalstationandGPS-RTKtocompletefieldsurveyingwork，whichhasmanydisadvantagessuchaslargeworkload，highrequirements，andhugeerrors.Thisarticleusesunmannedaerialvehicles（UVA）toobtainimagedata，constructsathree-dimensionalmodelofvillagesandtowns，andusesatwo-dimensionalandthree-dimensionallinkagemappingmethodtoobtainvectordataofrealestateinvillagesandtowns.Theaccuracyoftheobtaineddataresultsisanalyzed.SelectavillageandtowninNanning，Guangxiastheresearchareatoobtainvectordataofrealestatepropertiesinthevillageandtown.Theresultsindicatethatconducting villageandtownhousesurveysbasedonobliquephotogrammetrycanmeettheaccuracyrequirementsandimproveworkefficiencywhileensuringoperationalaccuracy.

KeyWords：UAV;Obliquephotogrammetry;Realestateofproperties;Precisionanalysis

在村鎮(zhèn)房屋數(shù)據(jù)采集方面，傳統(tǒng)的不動產(chǎn)房屋測量主要是外業(yè)人員采用全站儀和GPS-RTK（GlobalPositioningSystem-RealTimeKinematic）相結(jié)合完成野外測量工作，該方法穩(wěn)定安全、簡便，但對外業(yè)核查人員要求較高，效率低、強度大，而且核查過程數(shù)據(jù)缺少時效性，存在工作量大、要求高、誤差大等諸多缺點[1]。傳統(tǒng)攝影測量由于受到正射影像的二維屬性限制，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集難以獲取立體信息，無法判斷建筑物層數(shù)等問題。同時，長時間從事業(yè)務(wù)復(fù)雜的調(diào)查工作也導(dǎo)致工作人員精力不足、壓力大、效率低下和質(zhì)量差。無人機傾斜攝影測量技術(shù)以其低成本、高效率的獨特優(yōu)勢，在權(quán)籍測量中的應(yīng)用不斷增加。通過無人機航測得到影像數(shù)據(jù)，將影像數(shù)據(jù)及其地理位置信息導(dǎo)入軟件建模得到實景三維模型，該技術(shù)解決了入戶難、獲取信息不全面等問題，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性[2]。通過使用該技術(shù)建立的實景三維模型層次更豐富，能夠更加直接地展示的空間信息，并且從多個角度展示紋理細(xì)節(jié)。

由于村鎮(zhèn)數(shù)量多、村莊分散等特點，傳統(tǒng)的村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)測量需要投入大量的人力資源，存在工作量大、周期長、效率低等不足。針對傳統(tǒng)不動產(chǎn)測量存在的不足，利用攝影測量技術(shù)研究三維模型能否滿足房屋測量精度的要求[3]。主要圍繞傾斜攝影測量的村鎮(zhèn)三維模型構(gòu)建展開，使用無人機獲取村鎮(zhèn)的傾斜攝影測量外業(yè)數(shù)據(jù)，并實地布設(shè)像控點，通過外業(yè)采集像控點坐標(biāo)，以ContextCapture軟件為平臺對不同像控點情況下采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建、基于三維模型二三維聯(lián)動采集村鎮(zhèn)房屋矢量數(shù)據(jù)等，并對采集的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評價，分析三維模型在村鎮(zhèn)房屋調(diào)查應(yīng)用中的可行性。

1村鎮(zhèn)三維模型構(gòu)建與精度評定方法

1.1傾斜攝影測量建模的技術(shù)路線

研究使用ContextCapture軟件對研究區(qū)采集的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建。傾斜攝影測量建模技術(shù)路線如圖1所示。

1.2三維模型的構(gòu)建

1.2.1無人機航空影像獲取

在進(jìn)行大范圍無人機航測之前，現(xiàn)場勘探研究區(qū)，收集研究區(qū)的地物地貌信息，根據(jù)地理環(huán)境選擇適合無人機起飛和降落的地點，根據(jù)實際情況設(shè)計出最佳的飛行方案[4]。對無人機性能進(jìn)行評估，判斷研究區(qū)外界環(huán)境是否滿足飛行要求。在無人機航飛之前，檢查無人機、無人機搭載的相機等設(shè)備，確保飛行設(shè)備無誤和飛行安全。

1.2.2像控點布設(shè)

像控點的布設(shè)會影響空三的精度，進(jìn)而影響三維模型的質(zhì)量。在研究區(qū)內(nèi)采用周邊均勻布設(shè)及內(nèi)部少量布設(shè)方式進(jìn)行布設(shè)，在地勢平坦、便于到達(dá)、與周圍地物色彩形成鮮明對比的地方布設(shè)像控點。為了保證數(shù)據(jù)精度，像控點一般情況下采用“L”或“十”的形狀進(jìn)行布設(shè)，并使用油漆進(jìn)行像控點標(biāo)記。對每個像控點觀測多次取平均值，并記錄像控點的位置信息，得到研究區(qū)的像控點大地坐標(biāo)。

1.2.3三維模型構(gòu)建

使用ContextCapture軟件對研究區(qū)采集的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模型的構(gòu)建。導(dǎo)入POS數(shù)據(jù)、照片等數(shù)據(jù)，進(jìn)行像控點刺點，為了保證最后成果的精度要求，每個像控點刺5～10張。提交空中三角測量，計算完成后，查看質(zhì)量報告?？杖馑阃瓿珊蟛榭袋c云數(shù)據(jù)是否存在分層現(xiàn)象，若存在則需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，檢查完成后提交空三直至達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行模型生產(chǎn)，選擇OSGB格式生成三維模型。

2村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)數(shù)據(jù)采集方法

選擇MapMatrix3D進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。將OSGB格式的村鎮(zhèn)三維模型及坐標(biāo)文件加載到MapMatrix3D中，嚴(yán)格依照二維、三維模型內(nèi)地物的實際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。對于不動產(chǎn)的采集主要通過按邊角測直角房、多點擬合邊測房、捕捉內(nèi)角點和提取輪廓線4種方式采集數(shù)據(jù)，對于依附房屋的通過按邊擠出、多點擬合修測地物兩種方式采集數(shù)據(jù)[5]。

以多點擬合邊測房進(jìn)行繪制房屋介紹，通過在房屋墻面上取點進(jìn)行房屋的繪制，通過切換線串、樣條等不同的線形進(jìn)行弧形、不規(guī)則形狀的繪制，繪制生成閉合的輪廓線，如圖2所示。

3實驗與分析

3.1研究區(qū)簡介

以廣西壯族自治區(qū)南寧市某個村鎮(zhèn)為研究區(qū)。研究區(qū)地形為南高北低，研究區(qū)面積約1.1km2。研究區(qū)范圍內(nèi)主要地物信息為房屋建筑、道路，部分房屋存在邊緣堆放雜物的情況。該區(qū)域內(nèi)無民用機場，飛行空域良好，如圖3所示。

3.2數(shù)據(jù)采集與獲取

采用大疆M300RTK，搭載賽思PSDK102S五鏡頭相機進(jìn)行航空影像數(shù)據(jù)采集。該機型作為目前大疆性能最強的行業(yè)無人機，優(yōu)化了智能控制系統(tǒng)與飛行性能，便于使用和攜帶[6]。

飛行路線滿足傾斜攝影測量的基本要求，同時覆蓋整個研究區(qū)域。大疆M300RTK無人機的航向重疊度為75%，旁向重疊度是75%。

在研究區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)像控點，像控點在研究區(qū)內(nèi)采用周邊均勻布設(shè)及內(nèi)部少量布設(shè)方式，結(jié)合成本、效率等因素選擇最優(yōu)的像控點布設(shè)方案進(jìn)行布設(shè)，將像控點布設(shè)在地勢平坦、便于到達(dá)、與周圍地物色彩形成鮮明對比的地方。在研究區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)并采集5個像控點，在研究區(qū)均勻布設(shè)并采集8個像控點。

3.3三維模型的構(gòu)建

通過ContextCapture軟件對不同情況下采集的影像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到研究區(qū)的村鎮(zhèn)三維模型，由于不同情況下構(gòu)建的三維模型通過圖片無法顯示出較大的區(qū)別無像控點的情況下構(gòu)建的三維模型。

3.4精度分析

在研究區(qū)內(nèi)均勻選取檢查點30個（檢查點為房角點、地面標(biāo)志點），計算得到檢查點的點位誤差，具體值見表1，表中的單位為m。

根據(jù)表1可知，有像控點情況下的精度整體高于無像控點情況下的精度。無像控點情況下的點位誤差最大為0.196m，最小為0.016m，點位中誤差為0.098m。有像控點情況下的點位誤差最大為0.089m，最小為0.004m，點位中誤差為0.048m。根據(jù)《房產(chǎn)測量規(guī)范》（GB/T17986—2000）房角點精度要求，無像控點情況下平面位置中誤差、限差均滿足三級要求；有像控點情況下平面位置中誤差、限差均滿足二級要求。

3.5村鎮(zhèn)房屋采集成果

在MapMatrix3D軟件中加載研究區(qū)的三維模型，在編輯好的測圖場景中，通過正視和傾斜兩個視角采集村鎮(zhèn)房屋數(shù)據(jù)。采用按邊角測直角房、多點擬合邊測房、捕捉內(nèi)角點等采集房屋數(shù)據(jù)的方法實現(xiàn)房屋的繪制。

通過從不同角度采集得到的村鎮(zhèn)房屋矢量數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)測圖得到的村鎮(zhèn)房屋矢量數(shù)據(jù)相比，該作業(yè)模式能實現(xiàn)全方位視圖作業(yè)，對同一地物通過不同角度進(jìn)行房屋的數(shù)據(jù)采集，采集到房屋的墻面信息，可以進(jìn)一步提高房屋矢量數(shù)據(jù)的精度，減少誤差，進(jìn)一步可采集村鎮(zhèn)的房屋矢量數(shù)據(jù)，得到研究區(qū)的房屋矢量如圖4所示。

4結(jié)語

在無人機傾斜攝影測量的技術(shù)流程上，研究傾斜攝影測量在村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的適用性，有無像控點在村鎮(zhèn)房屋測量上是否滿足國家規(guī)范的精度要求。通過無人機外業(yè)數(shù)據(jù)采集、三維模型構(gòu)建、基于三維模型采用二三維聯(lián)動測圖采集村鎮(zhèn)房屋不動產(chǎn)矢量數(shù)據(jù)，并精度評定。結(jié)果表明，精度滿足《房產(chǎn)測量規(guī)范》（GB/T17986—2000）精度要求。

參考文獻(xiàn)

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[3]王玉柱，孔娟，孟強.無人機傾斜攝影測量在農(nóng)村房屋不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2024，47（5）：151-153.

[4]張凱想.無人機攝影測量技術(shù)在邊坡變形監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D].唐山：華北理工大學(xué)，2023.

[5]葛城峰，彭天祥，魏廷榮.基于無人機傾斜攝影技術(shù)的農(nóng)村房屋不動產(chǎn)測量方法[J].經(jīng)緯天地，2022（4）：35-37.

[6]于凱強.基于無人機傾斜攝影技術(shù)的農(nóng)村不動產(chǎn)測量研究[D].西安：長安大學(xué)，2023.