傾斜攝影測量在農村房地一體不動產確權登記項目中的應用

王博奇

（山西地科勘察有限公司，太原 030001）

1 引言

利用傾斜攝影測量開展農村房地一體不動產確權登記項目已經是一項成熟技術。傾斜攝影測量通過飛行平臺、飛控系統、傾斜攝影系統等，獲取上下左右與垂直角度的高分辨率影像[1]。通過實景三維模型制作軟件，經過空三加密、像控點刺點、模型生產等，生成帶有地理空間位置的三維模型以、點云數據及正射影像圖。基于三維模型，進一步進行數據加工，生成矢量點、線、面等地理空間數據集。根據項目需求，提供三維模型、三維點云、地理空間數據集等成果，以滿足生產和管理的需要。

傾斜攝影測量與傳統測繪方法對比，數據采集更加便捷，成果則能全面反映地理單元信息。利用三維模型，能夠在可視化虛擬環境中對地理信息空間信息進行處理；利用三維點云數據，通過特殊算法，能夠自動提取特定的地理要素，有效減少外業測繪工作量，提高工作效率，傾斜攝影測量成本比全野外測量要低得多[2-3]。

目前，國內的學者和測繪生產單位主要利用傾斜攝影測量開展農村房地一體不動產測繪。對無人機傾斜攝影測區規劃、航空攝影、像控點測量、空三加密、三維建模、三維裸眼采集、野外調繪及補測、數字線劃圖編輯[4-7]等做了重點研究和實踐，宗地（房屋）界址點點位中誤差基本在5 cm以內。利用三維模型采集宗地（房屋）界址點時，提出“內業盡量采集，對看不清、看不到的不繪”的作業原則，對外業調繪和補測提出“天天清、片片清、點點清，跑到、看到、量到、表示到”的“三清四到”原則，以保證數據精度。

針對上述問題，本文以山西省晉城市陽城縣蟒河村、泥河村房地一體不動產確權登記調查為例，利用深圳市大疆創新科技有限公司的無人機M300RTK和PSDK102S V2.0傾斜攝影相機進行傾斜攝影測量，制作權籍測量成果。

2 項目背景

農村房地一體確權登記是將農村宅基地和集體建設用地使用權及地上的建筑物、構筑物實行統一權籍調查、統一確權登記、統一頒發房地一體不動產權證書。

農村房地一體確權登記發證工作是一項重大惠民利民工程，是深化農村產權制度的重要基礎，是提高國土管理和利用水平的重要保證，是維護農民權益、促進農村和諧穩定、促進鄉村振興的重要基礎性舉措。通過確權登記發證，將使農民享有的宅基地和集體建設用地使用權及房屋所有權得到法律的確認和保護，賦予農民更多財產權利，為農民增加財產性收入提供產權保障。同時，可以有效解決土地權屬糾紛，進一步夯實農業農村發展基礎，有助于提高農村治理體系和治理能力現代化水平。

3 項目外業實施

山西陽城縣擬全面實施該區域內農村房地一體確權登記發證工作，以便后期鄉村權屬調查、規劃設計等。因為傳統作業模式效率低，所以率先選擇具有代表性的15個鄉村采用全新的多旋翼無人機搭載五鏡頭傾斜航測系統開展試點測試工作，以驗證精度以及方案的可行性，能否實現提升作業效率、縮減項目工時的終極目標。

參照相關的技術規范標準，完成測區范圍內傾斜航空影像數據獲取工作，具體實施流程參見圖1，其中前期踏勘收集測區的基本地理情況、三維數據采集、三維數據線劃圖，生產處理為4個主要步驟。

圖1 項目實施流程

3.1 測區踏勘

此次選擇的試點鄉村在規模、環境等方面都進行了仔細篩選，最終選擇了15個自然村落和行政村落，基本都是零散分布。測區皆背山，多處于兩山夾一溝，且山勢陡峭，溝谷狹窄，最大落差超100 m，植被遮擋嚴重。房屋多依山而建，結構復雜，多石砌民居。既要考慮到飛行安全，還要保證作業精度，這給飛行任務帶來巨大考驗。

3.2 項目需求

1）1∶500 地籍精度的DLG線劃圖，點位中誤差優于5 cm。

2）GSD優于2 cm的實景三維模型。

3.3 像控布設

以單一村落為獨立測區，相鄰較近的村落為聯合測區。在確保項目精度的前提下，獨立測區內最少保證有5個均勻分布的像控點，像控點間距基本控制在100～150 m。像控點采集模式采用網絡加基站雙模式，最大限度減小誤差。

3.4 航飛規劃

此次試點項目采用深圳市大疆創新科技有限公司的無人機M300RTK和PSDK102S V2.0傾斜攝影相機。

1）GSD（地面分辨率）為1.5 cm，航高80 m；部分測區因地勢復雜，航高100 m。

2）航向重疊度80%，旁相重疊度80%，拍照間隔12 m，飛行速度5 m/s。

3）測區范圍在原有基礎上外擴30 m，確保核心區域不至于漏拍。部分測區因靠近山體，未擴邊。

4）單架次作業時間25 min左右，覆蓋面積0.15 km2。

4 實景三維建模及精度評定

4.1 建模

使用軟件Context Capture 4.4.8構建模型，三維模型圖如圖2所示。

圖2 三維模型圖

4.2 精度報告

所有測區數據空三處理通過像控點糾正，絕對平差完成后空三的重投影中誤差為0.3～1.2個像素左右，即3～5 cm。并且所有鏡頭影像參與空三解算正常，滿足精度要求。為闡述清楚，以像控點N3數據為例，數值參見表1。

表1 N3像控點誤差統計表

4.3 精度驗證

為了保證測試數據的準確性，隨機抽取其中一個測區的數據進行第三方軟件的空三精度驗證。N3數據在使用CC軟件測試后，利用航天遠景的軟件再次對其進行驗證。經航天遠景軟件驗證，空三精度滿足生產要求（見表2）。

表2 空三精度驗證數據

5 DLG生產及精度評定

本項目DLG繪制使用GCP 3D慧圖軟件，GCP 3D慧圖軟件將CAD技術與GIS技術相結合實現圖屬庫一體化，一套數據同時滿足制圖和信息化入庫要求。房屋部分的繪制使用裸眼測圖模塊，基于三維傾斜模型，運用5 cm精度控制帶、房屋批量切割、智能生成邊面、拓撲聯動等工具高效、高精度完成。與原有外業實測坐標與邊長作對比檢測DLG的平面精度，經檢驗GCP 3D軟件成圖精度滿足地籍測量一級界址點中誤差5 cm的要求，參見表3。

表3 邊長精度對比表

6 成果質量

通過對空三精度、模型精度的把控，最終得到了高精度的DLG線劃圖，通過對線劃圖邊長精度的抽樣檢查，最終的邊長中誤差為0.027 540 879 m，優于《山西省農村不動產權籍調查技術細則》中要求的邊長精度優于5 cm的基本要求。而且相較于傳統的解析法，傾斜攝影測量在得到最終高精度的DLG線劃圖的同時，還得到了高分辨率的正射影像圖以及實景三維模型，對下一步振興鄉村戰略的布局做好了充分的基礎數據的儲備。

7 結語

農村“房地一體”調查中，1∶500地籍精度的DLG線劃圖占整體工作量的比重較大，如何有效提高地籍圖及房產測量的效率，是提高整個農村“房地一體”調查的關鍵。通過在項目中采用傾斜攝影測量這一先進技術方法進行地籍圖和部分房屋邊長丈量，與傳統解析法測量比較，發現可有效提高外業測量的效率。傳統的解析法每組每天測量工作量約為20戶，傾斜攝影測量法測量平均綜合效率可達60戶以上。除效率提高外，傾斜攝影測量法測量還具有視覺直觀，模型效果與實地一致，容易判斷，能減少外業核查工作量；屋頂材質、房屋層數可直觀清點；房屋附屬等可直觀區分；對內業作業人員要求較低，經簡單培訓可參與生產；有正射影像圖和實景三維模型等副產品等優點。