不动产测量点位误差要求精度高，边长相对误差小于5 cm，传统的测量方法利用全站仪和RTK结合完成，劳动强度高，工作量大^[1-3]。利用五镜头进行航飞，数据量大^[4]。为此，本文利用智绘鹰无人机倾斜摄影的裸眼立体测图方法，利用多旋翼搭载单镜头云台相机，建立了一套利用无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)单镜头绕飞倾斜摄影方法进行不同航高的低空高分辨率倾斜摄影建模与高精度不动产测量方法，并在西安市长安区常兴村和蓝田任家庄村试验以及广西武宣等地区进行大量测试和工程验证，证明了无人机单镜头绕飞倾斜摄影可以满足1∶500不动产测量和地籍测量的需要，大大降低倾斜相机成本，减小数据量70%以上。

利用无人机倾斜摄影裸眼立体测图技术，通过单镜头倾斜摄影航飞，采用提前布设像控点测量，机载差分GPS设置和数据解算，在Smart3D中建立实景三维模型，最后将三维模型导入EPS中进行裸眼立体采集和编辑的方法，最后采用CASS软件进行图形数据编辑，生产大比例尺地形图^[5-7]。其具体技术流程如图所1所示。

图 1(Fig.1)

图 1 倾斜摄影不动产测量技术流程 Fig.1 Tilt Photography Real Estate Measurement Process

数据采集采用智绘鹰单镜头倾斜摄影多旋翼无人机进行低空数据采集，所用单镜头云台相机如图 2所示。

图 2(Fig.2)

图 2 单镜头云台相机 Fig.2 Single Lens PTZ Camera

该无人机航时长，操作简单，在航飞前需进行机载差分GPS测量和地面控制点测量，采集的数据包括垂直影像、倾斜影像和坐标系统为国家2000坐标系的控制点坐标数据、建筑物边长。在进行航飞时采用绕飞方法，相比五镜头倾斜相机，数据量减少70%以上，减少三维建模数据量, 绕飞航线如图 3所示。

图 3(Fig.3)

图 3 无人机绕飞航线 Fig.3 UAV Flying Around Route

依据项目设计要求，首先对采集的数据进行倾斜影像检查、POS数据检查、飞行质量检查、控制点检查和机载差分GPS数据结算等预处理工作，通过机载差分GPS设置减少地面像控点的布设，确保数据无误后，导入SMART3D软件进行空三加密解算^[8]。经过空三解算和建模，建出高精度模型、真正射影像模型。

SMART3D完成测区空三成果、实景三维模型、正射影像等数据的制作后，采用EPS测图软件打开实景三维模型，如图 4所示，由作业员在EPS软件中进行点、线、面测图，并按照国标要求赋予图层与属性信息^[9-10]。最后采用CASS软件进行图形数据编辑，生产大比例尺地形图。

图 4(Fig.4)

图 4 EPS裸眼立体测图 Fig.4 EPS Naked Eye Stereometry

1) 控制点与检核点选取。任家庄村控制点资料为外业人员在测区范围内获取12个控制点坐标信息，为保证测量精度，像控点每隔100 m一个点。布设方案如图 5所示。坐标系为国家2000坐标系。选取其中5个点作为控制点参与实景三维空三加密控制，其余9个点位进行模型成果精度检测。任家庄村绝对精度检测结果如表 1所示。

图 5(Fig.5)

图 5 像控点布设方案 Fig.5 Control Point Layout Scheme

表 1(Tab.1)

表 1 任家庄绝对坐标检查 Tab.1 Renjiazhuang Coordinate Check

表 1 任家庄绝对坐标检查 Tab.1 Renjiazhuang Coordinate Check 点号 绝对坐标精度对比/cm DX DY pt01 1.080 2.560 pt02 8.335 2.532 pt03 1.528 0.908 pt04 2.178 0.412 pt05 0.897 1.358 pt06 6.891 0.013 pt08 2.967 3.825 pt09 2.046 1.397 pt11 0.556 0.807 pt12 2.954 1.449 中误差$ m=\sqrt{(({\mathit{Δ}}× {\mathit{Δ}} )/2n)}=2.734 $

由表 1可以看出，检查点的绝对坐标中误差为2.734 cm，误差值最大值为8.335 cm，均在10 cm之内。

2) 测图成果绝对精度检测。在测区中选取若干房子围墙、实地用钢尺测出其边长，再在实景三维模型中测出相对应的边长, 对比其精度，如表 2所示，任家庄村建筑物边长精度检测成果。

表 2(Tab.2)

表 2 任家庄建筑物边长检查 Tab.2 Renjiazhuang Edge Length Accuracy Check

表 2 任家庄建筑物边长检查 Tab.2 Renjiazhuang Edge Length Accuracy Check 建筑物编号 实测/m 量测/m 差值/cm 1 11.322 11.331 0.930 2 13.185 13.177 0.790 3 3.979 3.942 3.680 4 8.554 8.581 2.670 5 7.862 7.834 2.850 6 12.003 11.976 2.680 7 10.165 10.177 1.190 8 8.926 8.925 0.110 中误差$ m=\sqrt{(({\mathit{Δ}}× {\mathit{Δ}})/2n)}=1.559 $ cm

由表 2可以看出，检查点的相对边长中误差为1.559 cm，误差最大值为3.68 cm，均在5 cm之内。

采用无人机单镜头绕飞倾斜摄影建模方法进行1∶500不动产测量大比例尺测图技术路线具有可行性，相对边长误差90%以上均小于5 cm，个别边长误差由于互相遮挡问题超过5 cm，在后期可以进行补测，相比五镜头倾斜相机，单镜头绕飞精度既能满足地籍测量要求，又大大减少三维建模数据量，最后采用裸眼立体测图技术以其高效率、高精度、简单易学的特点，广泛应用于地籍测量、不动产测绘、城市大比例尺地形图更新等领域，极大地拓展了无人机倾斜摄影在测绘行业中的应用。