數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在房地一體農(nóng)村建設(shè)用地確權(quán)調(diào)查中的應(yīng)用

廣西精圖測(cè)繪科技有限公司 廖勇

在房地一體農(nóng)村建設(shè)用地確權(quán)調(diào)查中，測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用十分關(guān)鍵，通過(guò)利用精密的測(cè)繪儀器和科學(xué)測(cè)量方法對(duì)農(nóng)村地籍和房屋進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，從中獲取其權(quán)屬界限、界址、形狀、位置以及面積等準(zhǔn)確信息，為農(nóng)村房地一體確權(quán)登記發(fā)證工作提供有力依據(jù)。

1 農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中測(cè)繪技術(shù)簡(jiǎn)析

目前，農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中主要應(yīng)用了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、激光雷達(dá)、激光點(diǎn)云等新技術(shù)，并結(jié)合運(yùn)用了圖解法、解析法、勘丈法等測(cè)量方法。在實(shí)際調(diào)查測(cè)量中，測(cè)繪人員應(yīng)從各地現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件、測(cè)繪需求、經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性等方面進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，因地制宜去選擇該地區(qū)合理的測(cè)繪技術(shù)和測(cè)量方法，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在各地農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中便成為主要的測(cè)量技術(shù)。而激光雷達(dá)、激光點(diǎn)云技術(shù)雖說(shuō)技術(shù)先進(jìn)，但目前激光雷達(dá)設(shè)備市場(chǎng)價(jià)格十分昂貴，技術(shù)應(yīng)用會(huì)受地方條件影響較大。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量是測(cè)繪技術(shù)在近些年創(chuàng)新發(fā)展中新興起來(lái)具有先進(jìn)的高新技術(shù)，它能夠大范圍、高清晰和高精準(zhǔn)度的方式去全面感知復(fù)雜場(chǎng)景，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的傾斜攝影數(shù)碼相機(jī)快速高效獲取影像，并生成三維影像圖客觀真實(shí)的將房屋等地物的外觀、位置、高度等屬性直觀反映出來(lái)。在農(nóng)村房地一體調(diào)查測(cè)量中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)能發(fā)揮以下四方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)的作用。

1.1 范圍大，可全面獲取地理信息

利用無(wú)人機(jī)超強(qiáng)的低空大范圍飛行能力，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載多臺(tái)傾斜攝影數(shù)碼相機(jī)在伴飛無(wú)人機(jī)過(guò)程中全方位、多角度對(duì)地面房屋等地物進(jìn)行航攝，可快速有效提取測(cè)量區(qū)域內(nèi)的地物紋理信息，比傳統(tǒng)正攝影航測(cè)獲取的地理信息更豐富、更全面。

1.2 超高精準(zhǔn)度與分辨率

無(wú)人機(jī)平臺(tái)所攜帶的多臺(tái)傾斜攝影數(shù)碼相機(jī)，都是最先進(jìn)的，具有超高分辨率和超高精度的性能，通過(guò)航攝能獲取房屋等地物厘米級(jí)超高分辨率的多方位影像信息。

1.3 成本較低，機(jī)動(dòng)靈活性

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，操作機(jī)動(dòng)靈活，自動(dòng)化程度較高，應(yīng)用成本較低。在作業(yè)中，空間適應(yīng)能力強(qiáng)，能將大量外業(yè)調(diào)查工作轉(zhuǎn)由內(nèi)業(yè)來(lái)做，從而有效降低外業(yè)工作強(qiáng)度和時(shí)間，并減少外業(yè)人員的投入，同時(shí)能促進(jìn)測(cè)量工作效率的提升。

1.4 高效率，三維建模能力強(qiáng)

在無(wú)人機(jī)快速的飛行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)上各傾斜攝影相機(jī)能高效展開(kāi)對(duì)地面房屋等地物數(shù)據(jù)測(cè)量和影像采集。通過(guò)獲取的影像再利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化模式技術(shù)快速構(gòu)建出三維實(shí)景模型，同時(shí)可精準(zhǔn)的標(biāo)出房屋等地物地理信息坐標(biāo)，還能使房屋的頂部、外墻以及周邊地形地貌等特征細(xì)化體現(xiàn)出來(lái)。在三維建模過(guò)程中，傳統(tǒng)人工往往需要花費(fèi)1-2年時(shí)間才能完成，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)通過(guò)提取及貼紋理的方式，可大大縮減建模時(shí)間，約3-5個(gè)月便可完成，還能有效降低三維建模所需要的成本。因此，高效率超強(qiáng)建模能力是其技術(shù)的重要的特點(diǎn)。

2 農(nóng)村房地一體確權(quán)測(cè)繪新技術(shù)與測(cè)量方法的具體應(yīng)用分析

在農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中，由于農(nóng)村房地存在分散性、分布面積較大等特點(diǎn)以及一些歷史權(quán)屬不清等問(wèn)題，使調(diào)查確權(quán)任務(wù)十分巨大，若應(yīng)用傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，不僅耗時(shí)長(zhǎng)、效率低，而且測(cè)量數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性不高。因此，必須要因地制宜采用新的測(cè)繪技術(shù)與一些測(cè)量方法術(shù)來(lái)更好滿(mǎn)足當(dāng)前農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查的需要。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是當(dāng)前新興起來(lái)較為先進(jìn)的高新測(cè)繪新技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用操作簡(jiǎn)便，能高效率、高精準(zhǔn)度對(duì)大范圍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量和影像數(shù)據(jù)采集，成本較低。在廣大農(nóng)村房地一體建設(shè)用地確權(quán)調(diào)查中測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用方面比較經(jīng)濟(jì)適用，能為農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查提供較好的技術(shù)支撐。

2.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

在農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)通過(guò)建立實(shí)景三維模型方式，對(duì)城鎮(zhèn)、村莊、獨(dú)立工礦等建設(shè)用地獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)并計(jì)算出宗地和房屋面積。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用流程如圖1所示。

圖1 無(wú)人傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用流程圖Fig1. Application flow chart of unmanned tilt photogrammetry technology

2.1.1 房地一體調(diào)查數(shù)據(jù)的采集

在對(duì)農(nóng)村地籍測(cè)量和房屋權(quán)籍調(diào)查數(shù)據(jù)采集時(shí)，事先要確定好航測(cè)范圍，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況規(guī)劃好無(wú)人機(jī)飛行航線路徑以及像控點(diǎn)的布設(shè)，在像控點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中一定要注意：要將像控點(diǎn)的點(diǎn)位按照三角網(wǎng)形狀均勻的布設(shè)，點(diǎn)位距離應(yīng)根據(jù)航測(cè)范圍大小進(jìn)行合理調(diào)整，在點(diǎn)位確定好后要在點(diǎn)位上放置白石灰或涂上紅漆或白漆，點(diǎn)位盡量要在較平的地方確定，方便航測(cè)時(shí)較容易找到點(diǎn)位。點(diǎn)位布設(shè)全部完成后，可利用無(wú)人機(jī)先進(jìn)試飛拍照，確定一下點(diǎn)位布設(shè)的效果，若出現(xiàn)不理想的點(diǎn)位可以及時(shí)調(diào)整，達(dá)到符合航測(cè)要求為止。在航測(cè)前，也要事先設(shè)置好無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)以及相機(jī)的選用，應(yīng)根據(jù)實(shí)際航測(cè)需要確定好無(wú)人機(jī)飛行高度和軌跡。例如：將無(wú)人機(jī)飛行高度設(shè)置為70m，攝影相機(jī)應(yīng)使用高分辨的超廣角鏡頭或者紅外攝像鏡頭。航測(cè)時(shí)，還應(yīng)注意天氣以及測(cè)量區(qū)域周邊其他因素的影響，選擇能見(jiàn)度好、光照好的天氣以及房屋等陰影影響較小的情況下進(jìn)行航測(cè)數(shù)據(jù)采集，采集圖像橫向重疊度可保持在80%左右，旁向重疊度保持在70%。若拍攝圖像不符合要求，需要重新進(jìn)行航拍，為了確保航測(cè)數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性，無(wú)人機(jī)飛行軌跡范圍要比航測(cè)區(qū)域適當(dāng)大一些。通過(guò)測(cè)量區(qū)域的像控點(diǎn)合理布設(shè)、無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)設(shè)置以及使用攝影相機(jī)選用等，從而確保農(nóng)村房地一體調(diào)查數(shù)據(jù)順利采集。

2.1.2 測(cè)量數(shù)據(jù)處理及實(shí)景三維建模

通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)獲取農(nóng)村宅基地以及集體建設(shè)用地權(quán)屬地籍?dāng)?shù)據(jù)之后，根據(jù)測(cè)繪實(shí)際要求，需要對(duì)無(wú)人機(jī)飛行質(zhì)量、像控點(diǎn)、傾斜影像以及POS數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，確保傾斜影像與POS數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，房地一體影像應(yīng)保持一定的重疊度。實(shí)景三維建模，是在完成傾斜空三測(cè)量之后可進(jìn)行，首先利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)相關(guān)軟件對(duì)航測(cè)所獲得的影像連擊點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)匹配，然后對(duì)獲取影像的特征點(diǎn)采用多視角影像密集匹配技術(shù)進(jìn)行同名點(diǎn)自動(dòng)匹配，再進(jìn)行粗點(diǎn)檢測(cè)并構(gòu)建出區(qū)域網(wǎng)，然后輸入像控點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行刺點(diǎn)再用光速法對(duì)區(qū)域網(wǎng)平差計(jì)算。并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)參數(shù)設(shè)置、像控點(diǎn)位置進(jìn)行多次復(fù)核，確保所得空三結(jié)果達(dá)到真實(shí)性和準(zhǔn)確性，從而建立出房地一體航測(cè)范圍內(nèi)的實(shí)景三維模型[1]。

2.1.3 房地一體確權(quán)登記要素有效采集

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在房地一體確權(quán)調(diào)查中對(duì)重要要素進(jìn)行有效采集，在EPS三維房地信息采集中，能根據(jù)房地一體確權(quán)登記要素完成地理角度以及地理?xiàng)l件的認(rèn)知，然后根據(jù)傾斜測(cè)量建立數(shù)據(jù)模型，還能通過(guò)相關(guān)技術(shù)軟件可將房屋結(jié)構(gòu)、名稱(chēng)、層數(shù)等相關(guān)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行提取。傾斜測(cè)量技術(shù)還可以對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)、層數(shù)等要素屬性信息有效采集。在采集過(guò)程中需要注意宗地邊界、房屋以及附屬物的特征點(diǎn)或外側(cè)拐點(diǎn)，對(duì)于無(wú)法準(zhǔn)確采集點(diǎn)位的，需要根據(jù)房屋其他屬性，可借助相關(guān)軟件來(lái)提高對(duì)房屋要素最高精度的采集并生成圖形。

2.2 農(nóng)村房地一體調(diào)查中激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)集成了激光掃描技術(shù)與定位系統(tǒng)的技術(shù)，它是將激光掃描儀與數(shù)碼相機(jī)、GPS結(jié)合在一起的測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)載體不同，分為地面三維激光掃描技術(shù)和機(jī)載激光雷達(dá)掃描技術(shù)。在農(nóng)村房地一體測(cè)量中，條件允許的農(nóng)村地區(qū)，激光雷達(dá)能利用其較強(qiáng)的穿透力可彌補(bǔ)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)無(wú)法獲取有效測(cè)量數(shù)據(jù)的地方，可通過(guò)激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，能快速獲取高密度、高精度的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并在相關(guān)軟件支持下構(gòu)建出三維數(shù)字模型和紋理精確貼圖，從而快速、有效、精確構(gòu)建出三維立體模型。

2.3 農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查測(cè)量方法的應(yīng)用

由于農(nóng)村的環(huán)境較為復(fù)雜多樣，應(yīng)用的測(cè)繪技術(shù)需要進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，應(yīng)根據(jù)地籍的位置、類(lèi)型以及房地單元構(gòu)成方式，選擇適合當(dāng)?shù)貙?shí)際房地測(cè)量方法確保界址點(diǎn)位的精度[2]。測(cè)量界址點(diǎn)時(shí)必須要嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)地籍測(cè)量規(guī)程》的界址點(diǎn)精度規(guī)定（如表1所示）去實(shí)施。在無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)受到一定影響的情況下，無(wú)法確定房地界址點(diǎn)位時(shí)，就需要考慮使用其他測(cè)量方法，如：圖解法、解析法和勘丈法等。現(xiàn)階段，界址點(diǎn)測(cè)量方法通常是圖解法和解析法。

表1 《城鎮(zhèn)地籍測(cè)量規(guī)程》的界址點(diǎn)精度的規(guī)定Tab.1 Regulations on the accuracy of boundary sites in"Regulations on Urban Cadastral Surveying"

2.3.1 圖解測(cè)量法

農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查測(cè)量中，會(huì)遇到一些農(nóng)村地區(qū)和城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽的界址點(diǎn)測(cè)量，在測(cè)量界址點(diǎn)精度與所用圖解的圖件精度相一致的情況下可以采用圖解法，該方法測(cè)量精度較低，在界址點(diǎn)測(cè)量過(guò)程需要獨(dú)立測(cè)量?jī)纱危⑶乙_保兩次測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn)位差小于圖上的0.2mm，確定界址坐標(biāo)點(diǎn)應(yīng)取兩次測(cè)量的中間數(shù)值。因此，采用該方法確定界址點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)量至地籍圖上0.1mm。

2.3.2 解析測(cè)量法

在城鎮(zhèn)、村莊、獨(dú)立工礦等區(qū)域建設(shè)用地地籍測(cè)量中要求界址點(diǎn)坐標(biāo)精度保持在±0.05m，并通過(guò)計(jì)算宗地面積，然后實(shí)地丈量出房屋邊長(zhǎng)進(jìn)而算出房屋面積，這種情況下必須要應(yīng)到解析測(cè)量技術(shù)。解析法技術(shù)測(cè)量時(shí)主要應(yīng)用光學(xué)經(jīng)緯儀、全站儀、GPS接收機(jī)等測(cè)量?jī)x器，經(jīng)過(guò)外業(yè)測(cè)量獲取測(cè)量區(qū)域界址點(diǎn)坐標(biāo)和距離，并繪制出地籍圖和計(jì)算出宗地面積。該技術(shù)測(cè)量過(guò)程中主要應(yīng)用方法有：極坐標(biāo)法、正交法、截距法、距離交會(huì)法等方法，是城鎮(zhèn)地籍調(diào)查主要應(yīng)用的測(cè)量方法。界址點(diǎn)明確后，能高精度編繪出任意比例尺的地籍圖，還能快速精準(zhǔn)計(jì)算出地籍面積。

2.3.3 勘丈測(cè)量法

農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中勘丈測(cè)量法主要應(yīng)用在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)、分散或獨(dú)立宅基地以及集體建設(shè)用地，應(yīng)用前提是確保宗地權(quán)屬清楚、空間基本位置相對(duì)準(zhǔn)確，然后利用大于1∶2000大比例的地形地籍圖，圖解出界址點(diǎn)位置。勘丈測(cè)量法較傳統(tǒng)，是利用鋼尺等測(cè)量工具實(shí)地測(cè)量宗地邊長(zhǎng)房屋各角點(diǎn)距離，通過(guò)計(jì)算得出宗地及房屋的面積[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村房地一體確權(quán)登記調(diào)查的工作開(kāi)展，是推動(dòng)農(nóng)村制度深化改革的重要措施，確保農(nóng)民權(quán)益并促進(jìn)新農(nóng)村和諧穩(wěn)定發(fā)展。因此，在實(shí)際調(diào)查中測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用十分關(guān)鍵，要求參與調(diào)查的測(cè)會(huì)人員要根據(jù)農(nóng)村地區(qū)實(shí)際情況統(tǒng)籌考慮，因地制宜合理選擇測(cè)量技術(shù)及測(cè)量方法。文中主要圍繞無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)結(jié)合圖解法、解析法和勘丈法等測(cè)量方法在農(nóng)村房地一體確權(quán)調(diào)查中技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析探討，從中可以看出，從事測(cè)繪工作的人員應(yīng)在日常工作中多善于對(duì)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，有助于更好對(duì)各種測(cè)繪技術(shù)的靈活應(yīng)用，同時(shí)促進(jìn)測(cè)繪技術(shù)在不斷發(fā)展過(guò)程中為社會(huì)各行業(yè)提供更好的技術(shù)服務(wù)。

引用

[1] 馬婷.無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在房地一體項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2021(13):27-28.

[2] 李國(guó)強(qiáng).農(nóng)村宅基地房地一體化確權(quán)測(cè)繪調(diào)查技術(shù)研究[J].中國(guó)高新科技,2021(18):93-94.

[3] 甘明超,鄧姝.新技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)繪方法結(jié)合在宅基地確權(quán)登記中的應(yīng)用[J].國(guó)土資源導(dǎo)刊,2020(4):76-79.