无人机在违法建筑巡查中的应用初探

黄爱萱

【摘要】本文论述了违法建筑巡查的定义、上报内容和工作机制。分析比较了传统人工巡查与无人机遥感监测的优缺点。以无人机监测区域变化实例为依据，讨论了无人机在违法建筑巡查中应用的可行性。最后讨论了无人机监测的普适性和局限性。

【关键词】违法建筑巡查；无人机遥感监测；人工巡查

1、违法建筑的定义

违法建筑是指未经主管部门许可，擅自建造的各种建筑物、构筑物。在规划管理的领域内，特指违反《中华人民共和国城乡规划法》等规划管理法律法规规章的规定，擅自建造的建筑物，构筑物。具体分为以下两个大类：未取得规划批准文件擅自建设的违法建筑，未按照规划文件批准内容建设的违法建筑。

未按照规划文件批准内擅自建设的违法建筑，包括三种：第一，未按照建设工程规划许可证的规定建设的违法建筑；第二，未按照乡村建设规划许可证的规定建设的违法建筑，第三，未按照临时建设工程规划许可证的规定建设的违法建筑。尤其注意，超过临时建设工程规划许可证的期限而不拆除的临时建筑物，也属于违法建筑。

2、巡查工作机制概述

2.1巡查方式

在实际工作中，违法建筑，尤其是未取得规划批准文件建造的违法建筑与违法用地之间存在普遍的法律竞合现象：即大量的违法建筑同时也构成违法用地。因此多地开展违法建筑都是与人工土地巡查合并开展的。

在巡查中发现了违法建设行为之后，土地规划主管部门需要判断是否经过土地转用审批，未经过土地转用审批的违法应该按照违法用地处理；已经经过土地转用审批的又分为两种情况，如果未取得房地产权证的，按照违法用地处理，已取得房地产权证的，按照土地供应的最终形态办理。

违法建筑一旦发现之后，就成为需要密切动态关注的对象，作为临时停车场和临时垃圾堆放场等的违法用地单纯的违法用地行为易发现易查处。而违章建筑的监测工作，对巡查的灵活性和准确性提出了更高的要求。

2.2巡查内容

1.建设单位：建设单位即业主，有立项批文或者建设用地规划许可批文等有关批文上记载的，建设单位。

2.地類和土地性质。包括农用地基本农田其他农用地，建设用地和未利用地。其中，农用地包括基本农田和其他农用地。建设用地包括出让土地、划拨土地、集体建设用地和其他。

3.规划情况

4.开工日期

5.建设项目及建设内容

建设项目包括工矿仓储、经营性项目（不含工矿仓储）、农民住宅，乡村公共设施和公益事业（三室一点等）、设施农业建筑、其他。

建筑内容主要指拟建设总面积、拟建设幢数、层数，涉及土地面积等。

6.建设进度，应当附有现场照片

7.处置情况，包括继续动工，已停工，正在整改，已整改等。上报内容的更新，发现违法建筑后应当保持持续跟踪并上报变化情况，直至违法建筑得到改正。

应当注意的是，违章建筑需要上报建设总面积、拟建设幢数、层数和设计土地面积，这些取证信息的采集应当附有现场照片。

2.3巡查手段

随着城市建设的快速扩张，土地违法现象和违章搭建现象也日趋频繁，对城市规划管理部门的城市建设动态监测工作提出了更高的要求。

传统的人工违法建筑巡查存在以下问题：非法占用、超标建设、越权审批的违法建筑现象，这些违法行为制止难、立案取证难、查处执行难。

1.受人为因素影响大，巡查员难以监督。

2.部分在楼顶搭建构建物和在空中搭建异型建筑的违法案件难以被巡查到。由于人工巡查的这些弊端，多地也同步采用了卫星遥感影像辅助监测的方法。遥感影像获取的周期往往较长，前后时相间隔的时间段是难以控制的，且卫星影像的获取成本和成果后处理成本较高，不具备普适性。在需要快速监测和上报、处理的违法案件中，难以及时获取到取证信息。

3.为了使违法建筑的影响降到最低，越早发现违法建筑，越早处置，拆除违章建筑的成本越低，执法效果越好。因此大多数违章建筑巡查都有违法快速处置的需求。传统人工巡查难以覆盖到边边角角，难以满足违法快速处置的需求。

2.4无人机遥感监测

近年来不断发展的无人机摄影技术，既可以监测到空中异型违法建筑的工程进度，能够及时为执法部门发现违法建筑提供数据，及时执法、监管，从而降低执法难度和执法成本，又使数据获取的时间和成本大大缩短，满足违法建筑巡查的时效性和准确性需求。

无人驾驶飞机，是一种能携带多种设备执行多种任务的无人驾驶航空器。无人机平台可搭载传感器，实时传送高分辨率遥感数据。

无人机遥感测量具备以下优势：1.对场地要求低，作业方式灵活快捷，能快速响应拍摄任务；2.飞行高度低于1000m，能获取大比例尺高精度影像，无需申请空域；3.能获取高重叠度影响，具备数据处理的扩展性；4.平台构建维护及作业成本低。

和传统航摄（遥感）信息获取费用昂贵、数据获取周期长，缺乏激动灵活性相比，无人机对天气要求不高，可以灵活获取高分辨率影像数据，更适合短期、高频的城市动态监测研究。

3、用无人机监测区域变化监测实例

无人机数码航空摄影测量采用基于GPS辅助空中三角测量方案。首先进行现场勘探，根据测区情况，选择合适的无人机型号、配套设备和起降场地，设定飞行方案。然后依据天气情况选择航摄日期，安排人员、设备到达指定的拍摄区域，设备安装、调试，检查后，正式开始飞行作业。

飞行作业中，应及时监控无人机的航高、航速、发动机转速、飞行轨迹等信息，对相片数据及飞机整体进行检查、评估；要求航向重叠55%～75%，最少50%，通常为60%，旁向重叠约30%，并结合贴线率和姿态角，判断是否需要复飞。

飞行作业完成后，进行总结和整体评估，发送数据，进行数据分析。

3.1监测区域样本

项目组于2016年月3和2016年4月份别用无人机航摄系统，对试验区进行了摄影工作，制作了该监测区域的正射影像图（前后时相数据），并对前后时相影像经过影像分析解译软件和人工干预方法进行了影像判别分析，确定了在执法监察区域内的变化情况。

3.2数据预处理

利用地理信息系统和遥感技术相结合，利用面向对象的多尺度分割分类技术，计算机智能处理和人机交互相结合的方式，对执法监察区域开展疑似违法建筑的变化检测。

3.3遥感影像人工解译及数据判定

利用在GIS平台上进行二次开发的基于无人机遥感技术，对本次获取的无人机遥感影像前后时相数据进行对比分析，判别疑似图斑，找出变化区域，指出违章搭建的类型、位置、数量和面积等信息。

3.4未提取图斑原因分析

1.影像被云霧（或者是阴影）遮挡，导致土地变化区域难以被发现。

（1）有云区域用同时间段其他卫星影像进行替换，阴影区域可使用影像增强的方式进行处理，保证变化区域被发现。

（2）如相同时间段内无可替代的卫星，则采用人工巡查的方式，现场进行核实。

2.地表未看到明显变化，可能是影像获取时间差异造成。

该类型问题只会出现在单期影像比对中，后续多期影像比对过程中不会出现。

4、可行性分析

无人机遥感技术能够为违法建筑快速处置，提供科学依据，能够实现高频、短期的城市监测，但是也具有以下的局限性：

1.无人机遥感发现的图斑受到前后时相的影响。如果影响获取的时间差较长，有可能无法发现地表明显变化。

2.对于已经产生违法建筑的区域，建议及时采用人工巡查的方式进行高密度的现场跟踪，并拍摄地面现场照片。

3.跟踪监测违法建筑建设进度、拆除进度的巡查活动，更适合采取人工巡查方式。

结语：

利用无人机遥感影像进行动态监测的实例，具备可操作性和可行性，可用于建成区违章变化监测。与人工巡查相结合，能够为违法快速处置提供科学依据。

除了违章建筑监测之外，无人机还可应用于：如道路违建变化监测，企业内部变化核查，违建拆除情况跟踪，小区违法用地监测，河道违法变化监测以及公共绿地侵占监测等。

无人机获取的违章图斑可以采用GIS数据库对违建图斑的管理，并建立变化图斑数据库，使得每个变化的图斑都可查可管。