傾斜攝影在不動產確權登記和權籍調查中的應用
一、項目背景
1.1?項目背景
為貫徹落實中央、國務院關于實施鄉村振興戰略、關于“扎實推進房地一體的農村集體建設用地和宅基地使用權確權登記頒證，完善農民閑置宅基地和閑置農房政策，探索宅基地所有權、資格權、使用權‘三權分置’”的要求，章丘區開展農村房地一體不動產確權登記和權籍調查工作。
1.2?工作內容
本項目主要工作內容為完成轄區內890個村、20余萬戶的實景三維模型和正射影像圖、數字線劃圖，作為下一步權籍調查的工作底圖。
測區范圍
1）無人機傾斜攝影測量
利用我院多旋翼無人機搭載五鏡頭傾斜相機對章丘區所有農村不動產區域，進行傾斜攝影三維拍攝測量，獲取各村莊的分辨率優于0.015m的地面影像。
2）傾斜三維模型制作
利用ContextCapture實景三維建模軟件對傾斜影像數據進行處理，制作章丘轄區內890個村、20余萬戶的實景三維模型。
3）制作不動產測繪初步底圖
利用實景三維模型，采用數字影像一體化測圖模式進行數據的采集和更新，提取調查宅基地及建筑物落地輪廓以及重要道路信息，制作數字線劃圖，作為農村宗地及房屋分戶測繪的初步調查底圖。
二、設備選用與人員安排
2.1?核心設備介紹
RIY-DG4pro是目前睿鉑技術含量最高的一款全畫幅傾斜攝影相機，內置雙高3斯結構鏡頭和超低色散非球面鏡片，可補償像差、提高銳度值、降低色散，并且將光學鏡頭畸變率嚴格控制到千分之四以內。并且相機外形尺寸控制得很好，同時內置散熱及除塵系統，拍照反饋系統，增強了相機環境適應能力與安全性能。相機還開放了參數調節功能，讓外業人員可根據實際情況調節相機參數，以獲得更優質的原始數據。
2.2?人員投入
本項目擬投入人員106人。其中：項目部管理人員7名，除財務核算員外其他人員均參與生產；航攝飛行投入32人；模型制作投入8人；立體采集投入50人；精度檢核投入6人；內部驗收及成果上交投入10人。項目實施過程中，根據各個環節的進度情況實時監控、動態調整，確保項目順利進行。
三、技術流程
本項目利用傾斜攝影測量手段，通過無人機傾斜攝影、三維建模、數字影像一體化測圖手段，輸出章丘區農村不動產區域實景三維模型、正射影像圖及矢量線劃圖，作為農村不動產測繪初步底圖。
3.1?航飛參數設計
利用航線設計軟件，根據航飛參數對航線進行設計。航線應按攝區走向直線方法敷設，平行于攝區邊界線的首末航線必須確保側視鏡頭能獲得測區有效影像。
使用DJ-GSPRO智能航測助手根據航飛參數對航線進行設計。以某村莊為例，測區面積0.32km²，房屋密集，設計地面分辨率為1.2cm，航高為100m，航向重疊度為80%，旁向重疊度為80%，飛行時間約為55min。
3.2?像控點布設
布點前應提前做好航線計劃圖，在谷歌地圖中導入并預設布點位置，保證布點均勻。外圍像控點連線可以最大范圍包裹目標村莊，內部按照100m左右均勻選取像控點。
像控點分布
3.3?作業過程中的注意事項
執行飛行任務時應著重避開高層建筑及信號塔，并應選擇視野開闊、周圍遮擋小、無明顯信號干擾、遠離人群和建筑物的地方作為無人機起降場地。
根據飛行計劃控制飛行高度、航向重疊及旁向重疊。航攝時間盡量控制在早上9:00至下午16:00之間。測區地勢平坦，同一任務所有航線可以保持在同一高度上。
每架次作業前都要做好各項檢查記錄工作。對飛機、傾斜相機等主要設備和電源系統、記錄系統進行定期檢查，使其保持良好工作狀態。注意機體上各部位螺母的檢查和飛控系統的測試，確保飛行安全。
作業過程中，施測人員須通過地面站軟件實時監控無人機的各項飛行參數，包括姿態、高度、電量、空速、風速、衛星數、信號強度等。當現場環境或者無人機狀態發生突變時，應盡快控制飛機返航，確保人員和儀器的安全。
3.4?實景三維模型制作和正射影像生產
完成數據導入和像控點輸入后，將進入自動化空三加密過程。在ContextCapture Center自動建模系統中加載攝區影像，人工給定一定數量的控制點，軟件采用光束法區域網整體平差，以一張像片組成的一束光線作為一個平差單元，以中心投影的共線方程作為平差單元的基礎方程，通過各光線束在空間的旋轉和平移，使模型之間的公共光線實現最佳交會，將整體區域最佳地加入到控制點坐標系中，從而恢復地物間的空間位置關系。
空三加密示意圖
系統根據高精度的影像匹配算法，自動匹配出所有影像中的同名點，并從影像中抽取更多的特征點構成密集點云，從而更精確地表達地物的細節。地物越復雜，建筑物越密集的地方，點密集程度越高；反之，則相對稀疏。
向陽面
利用影像密集匹配的結果，由空三建立的影像之間的三角關系構成三角TIN，再由三角TIN構成白模，軟件從影像中計算對應的紋理，并自動將紋理映射到對應的白模上，最終形成真實三維場景，
3.5?三維測圖
利用前期生產得到的傾斜三維模型（OSGB格式）導入到數據采集軟件（TSD 3DMapper）中，利用三維測圖模塊，對各要素進行矢量化。
按模型進行所需要素采集，做到不變形、不移位、無錯漏。采集依比例及用符號表示的地物時，應以測標中心切準輪廓線或拐點連接，采集不依比例尺表示地物時，就以測標中心切準基點、結點、定位線。
數據采集后，可從TSD 3DMapper中，導出DWG文件。目前TSD 3DMapper配置了與CASS符號庫對應的對照表，導出符號化的DWG文件時，可直接對應CASS的要素層、代碼、線型、線寬等，在TSD 3DMapper中無需再編輯。
3.6?質量控制和保障
攝影時機
在規定的航攝期限內，選擇地表植被及其它覆蓋物對成圖影響較小、云霧少、無揚塵（沙）大氣透明度好的時間段進行攝影。航攝時，即要保證具有充足的光照度，又要避免過大的陰影。
根據地形、地物條件的不同，嚴格按規范規定的太陽高度角要求選擇攝影時間,單個測區影像采集前后時間間隔最大不超過10天。
像控點成果
對像控點布點方案、像控點照片點位圖、原始觀測成果進行逐一檢查，確保像控點布設和采集符合本設計要求。
飛行質量的保證
飛行要求影像覆蓋攝區完整，滿足航攝規定要求，發現相對漏洞和絕對漏洞應記錄在報告書內，方便進行補攝或重攝。
1）采用無人機配備的飛行管理系統，按設計航跡導航，選派技術好，經驗豐富的飛手，保持好飛行姿態，確保各項技術指標符合要求。
2）每次飛行結束后，要對旁向重疊、范圍保證等元素進行逐一檢查，做出詳細的質檢記錄，凡不符合要求的產品，必須及時進行補攝或重攝。
3）在進行完數據下載之后，利用Inertial Explorer、Trip軟件對機載GPS，地面基準站觀測數據進行GPS動態差分處理和GPS、IMU數據融合。對航跡進行分析，通過相應的質量控制標準進行控制。
4）在影像數據預處理生產之后，使用質量檢查軟件對影像進行檢查，檢查是否有云影，影像清晰度，航線彎曲度，旁向重疊以及攝區范圍的保證。如果有其中一項不符合要求，立即采取補飛。
影像質量的保證
每天飛行后，飛手和質檢人員應對獲取影像質量進行檢查，并填寫飛行后質量檢查報告書。要求影像清晰，反差適中。有較豐富的層次、能辨別與地面分辨率相適應的細小地物影像，滿足外業全要素精確調繪和室內判讀的要求。
補攝與重攝
1）航攝過程中出現的絕對漏洞（旁向重疊率達不到空三解算質量的要求）、相對漏洞（旁向相片之間出現漏攝）及其它嚴重缺陷必須及時補攝。
2）漏洞補攝必須按原設計航跡進行。補攝航線的長度應滿足用戶區域網加密布點的要求。補攝航線的兩端應超出漏洞之外不少于3條航線，并應采用同一主距和型號的數字航攝儀進行補攝。
3）對于不影響內業加密選點和模型連接的相對漏洞及局部缺陷（如云、云影、斑痕等）需補攝，補攝需整條航線重攝。補攝航線的長度應超出漏洞外2條航線，并應采用同一主距和型號的相機進行補攝。
三維模型質量檢查
實景三維模型成果的質量檢查應以數據的規范性、完整性、正確性為檢查原則，過程檢查對數據的空間參考系、位置精度、邏輯一致性、模型質量、附件質量等方面進行100%的全面檢查。
DLG成果質量檢查
對DLG成果數據的規范性、完整性、正確性進行檢查，通過外業實測點進行采集精度誤差統計，確保成果數據的精度符合設計要求。
