无人机倾斜测量技术在不动产测绘中的应用

前言

随着我国不动产登记制度深化与新型基础测绘转型，传统测绘方法面临效率低、成本高、三维表达不足等挑战。无人机倾斜测量技术通过多视角影像采集与实景三维建模，实现地物全方位信息获取，为不动产测绘提供革新方案。本文分析该技术在权籍调查、三维建模等场景的应用，探讨数据采集、模型构建关键技术，结合工程案例验证其效率与精度优势，旨在为提升不动产登记质量、推动管理智能化提供参考，助力自然资源精细化治理。

1 无人机倾斜测量技术的原理

无人机倾斜测量技术的核心原理是通过在同一飞行平台搭载多台传感器（通常为 1 个垂直镜头 +4 个倾斜镜头），同时从垂直、前视、后视、左视、右视等不同角度采集地物影像，结合高精度定位定姿系统（POS）和地面控制点，构建具有真实纹理的三维地理信息模型，实现对地表物体的全方位、高精度测量。

1.1 多角度影像采集

垂直镜头获取正射影像（正片），用于反映地物顶部平面信息；4 个倾斜镜头（与地面成 45^∘–60^∘ 夹角）获取斜片，捕捉地物侧面纹理与结构特征（如建筑物立面、边坡轮廓）。通过多视角影像互补，弥补传统正射影像缺乏侧视信息的缺陷，实现地物三维形态的完整还原。

1.2 空间坐标解算

影像采集时同步记录 POS 数据（位置 + 姿态），结合像控点（通过GNSSRTK 测量获取精确坐标），通过空中三角测量（空三）解算每张影像的外方位元素，建立影像间的空间几何关系。

利用多视影像匹配技术（如 SIFT、SURF 算法）生成密集三维点云，点云中每个点均包含三维坐标信息，精度可达厘米级（地面分辨率0.02-0.1m ）。

1.3 三维模型重建

基于点云数据构建不规则三角网（TIN），并映射倾斜影像的纹理信息，生成具有真实感的三维模型。模型可直接用于量测地物的长度、面积、体积等参数，实现“所见即所测”。

核心技术优势：

全要素覆盖：同时获取地物顶部与侧面信息，完整呈现复杂结构（如阳台、屋檐、陡坎）；

自动化建模：通过ContextCapture、Pix4D 等软件实现从影像到模型的全流程自动化处理，减少人工干预；

高精度保障：结合像控点与 POS 数据，模型平面精度可达 0.05m ，高程精度 0.1m ，满足1:500 大比例尺测绘要求。

2 无人机倾斜测量技术在不动产测绘中的应用的主要方式

无人机倾斜测量技术在不动产测绘中通过“数据采集-三维建模-成果应用”的全流程创新，实现对不动产的高效、精准测绘，主要应用方式如下：

2.1 权籍调查与数据采集

多维度数据获取

通过无人机搭载五镜头倾斜相机（1 个垂直 ⁺⁴ 个倾斜角度），从低空（ 50-300m 航高）同步采集不动产的顶部及侧面影像，获取厘米级分辨率的地物纹理与三维坐标（平面精度 0.02-0.1m ，高程精度 0.05-0.2m ）。

结合RTK/PPK 定位技术，实现像控点坐标的高精度获取，通过空三加密计算生成高密度点云，为后续建模与量测提供数据基础。

界址与属性提取

基于三维模型直接量测不动产界址点坐标、房屋边长、高度等关键参数，自动计算宗地面积、建筑面积，解决传统测量中“连片房屋难分辨、漏测漏算”问题（如农村宅基地权籍调查效率提升 60% 以上）。

提取房屋结构特征（如坡屋顶坡度、阳台尺寸、墙体厚度），生成符合

《不动产登记暂行条例》要求的权籍调查成果（表、册、图、数）。

2.2 三维建模与可视化应用

实景三维模型构建

通过 ContextCapture、Pix4D 等软件对倾斜影像进行多视匹配、TIN 构建与纹理映射，生成真实感三维模型，直观呈现不动产的空间形态（如房屋立面细节、相邻产权边界关系）。

模型支持任意角度浏览与量测，辅助产权人、登记机构直观理解不动产空间分布，减少外业指认落宗耗时（如城市复杂建筑落宗效率提升 50% ）。

房地一体信息整合

将房屋权籍数据（面积、结构、用途）与宅基地/建设用地地籍信息（权属、四至、土地性质）叠加，构建三维不动产权籍数据库，实现“以图管房、以房控地”的一体化管理。

支持三维环境下的属性查询（如点击模型查看产权人、登记时间）、空间分析（如日照模拟、间距计算），为不动产登记、规划审批提供决策支持。

2.3 测绘成果输出与动态监测

标准化成果生产

输出 1:500 大比例尺数字线划图（DLG）、数字正射影像（DOM）、三维模型等产品，满足不动产登记的测绘精度要求（如界址点中误差 ≤0.15m^⋅ ）。

生成符合不动产登记系统格式的矢量数据，直接对接政务平台，实现测绘成果与登记业务的无缝衔接。

动态变化监测

定期对同一区域进行倾斜摄影，通过模型对比分析（如点云差分、纹理变化检测），自动识别不动产新增、改扩建、拆除等变化（如违建监测准确率达 90% 以上）。

结合时序数据构建不动产变化台账，为产权变更登记、执法监察提供动态依据（如农村房屋“一户多宅”核查、城市更新区域房屋现状监测）。

2.4 复杂场景与特殊需求应用

复杂地形/区域测绘

在山地、丘陵、矿区等传统测量难以抵达的区域，通过无人机倾斜摄影快速重建三维地形与房屋模型，解决“地形遮挡、外业风险高”问题（如矿区塌陷区房屋损毁评估）。

对老旧小区、历史建筑等结构复杂不动产，通过倾斜影像提取精细立面纹理，支持保护性修缮测绘与三维建档。

应急响应与灾害评估

地震、洪水等灾害发生后，48 小时内完成灾区房屋损毁三维建模，量测损毁面积、评估结构安全性，为产权注销、灾后重建规划提供数据支持。

结束语

无人机倾斜测量技术通过多维度数据采集、高精度三维建模与全流程自动化处理，有效解决了传统不动产测绘中效率低、成本高、三维信息缺失等痛点，为权籍调查、房地一体登记、动态监测等场景提供了革新性解决方案。其在提升作业效率（周期缩短 60% ）、保障测绘精度（平面中误差≤0.1m, ）、降低综合成本（节省 30%-50% ）等方面的显著优势，已在农村宅基地确权、城市违建核查等工程中得到验证。未来，随着AI 自动建模、多传感器融合等技术的发展，该技术将进一步向智能化、标准化方向升级，为不动产登记提质增效、自然资源精细化管理及智慧城市建设提供更坚实的数据支撑，推动测绘地理信息服务向三维立体、动态实时的新阶段跨越。

参考文献：

[1]翁鹏飞,董伟.倾斜摄影测量技术在大比例尺基础测绘工程中的应用[J].测绘技术装备,2021,23(03):47-51+61.

[2]冷长才,黄石明,沈俊成.基于无人机倾斜摄影测量技术的大比例尺地形图测图研究[J].江西测绘,2021,(03):26-29.