国有土地房屋征收中测绘技术的应用实践

山东省滨州市城市建设服务中心，山东 滨州 256603

在实际开展国有土地房屋征收工作前，需要先做好测绘工作，在测区内部完成平面控制网的构建，结合测区实际，应用先进的测绘技术，完成土地房屋基础图纸、平面图等信息的绘制，从而为国有土地房屋征收部门工作的开展提供更多基础信息资料，便于征收工作的开展。因此，有必要对在土地征收过程中应用的测绘技术进行深入的讨论分析，这对提高国有土地房屋征收工作质量水平意义重大。

1 国有土地房屋征收中应用测绘技术的目的

在国有土地房屋征收中应用测绘技术，主要目的是应用测绘技术来获得土地房屋以及房屋用地的相关信息，这些信息都是开展土地房屋征收工作最为基础的信息。准确、完整的土地房屋测绘成果在确认房屋产权、产籍，保障产权人的合法权益等方面均具有非常重要的作用，同时也更有利于国有土地房屋征收工作的顺利开展。在实际的测绘过程中，主要包括房产平面控制测量、房屋调查、房产要素测量、房产面积测算、房产图绘制、成果资料验收等内容。现阶段，在开展国有土地房屋征收时能够应用多种测绘技术，比较常见的有全站仪、GPS-RTK测量技术、计算机辅助测绘技术、地理信息系统等，除此之外，还包括一些先进的测绘技术，比如无人机倾斜摄影测量技术、三维激光扫描测绘技术等。其中，移动背包三维激光扫描测量系统非常适合在地势情况比较复杂的国有土地房屋测绘中应用，该技术数据采集效率高、自动化程度高、数据精度高、作业效率高，具有“四高”优势，以下是对该测绘技术在国有土地房屋征收测绘中具体应用的实践分析[1]。

2 国有土地房屋征收中测绘技术应用实践案例

2.1 测区概况

现有某国有土地房屋区域，总占地面积为0.07km2，该地区的土地房屋依山而建，整体比较分散，土地房屋不规整，房屋界限不清晰，并且区域内房屋改造比较复杂，存在诸多测量要素。在该区域内开展土地房屋测绘工作，无论是单点界址测绘，还是直接入户调查，均存在很大困难。结合该地区实际情况，决定采用先进的测绘技术，即移动背包三维激光扫描测量系统。

2.2 测绘准备

在使用移动背包三维激光扫描测量系统开展测绘工作之前，需要做好以下工作：（1）提前准备好测绘相关的基础资料与扫描设备。在测绘资料方面，需要准备测区首级控制点的信息资料、测区概况等信息资料；在测绘设备方面，需要准备1台徕卡移动背包扫描仪、1台GPS双频接收机等设备，同时还应准备一些备用电池，以免影响测绘工作正常进行。（2）科学合理地规划扫描轨迹，要求扫描轨迹能够全面覆盖测区，并在充分考虑移动背包扫描仪技术特点的基础上，通过合理设计，不断优化扫描路径。在这一过程中，应对移动背包实景扫描测量系统的定位与扫描原理有一个系统的了解，例如该系统采用了先进的GNSS和IMU惯导系统，同时系统本身有SLAM算法加持，即使在无GPS信号环境下，也能进行扫描测绘，且扫描范围无死角，获取点云数据的效率也非常高，每秒钟获得的数据量高达60万个。在此基础上，还应提前到现场做好实地勘察工作，了解现场测区的地形情况，掌握测绘现场交通情况等。然后以此为依据合理选择测绘点，最终明确系统有效扫描距离，并在草图上画出该次实验区扫描轨迹略图[2]。（3）做好基准站的科学合理设置。在具体设置过程中，应在已有的CORS站上进行设置，也可以设置在首级控制点上，并借助背包POS数据，完成扫描轨迹的合并解算工作。

2.3 点云数据信息采集

移动背包扫描仪测量系统本身集成了高精度定位定向技术，并且系统融合了SLAM技术算法，因此在外业点云数据采集方面，与其他扫描测量系统相比，其自身有着鲜明的特征。这种特征主要表现为在实际进行数据扫描采集时，需要格外关注能够对点云数据精度产生影响的扫描行进路线，面对不同的路线情况，采用一些特殊的测绘技巧。例如，在楼梯或者比较崎岖的路面上背着扫描仪行走时，不能够原地转身；在小型房间与院子中背着扫描仪行走时，如果要做垂直运动，注意一定要快速，否则会对点云数据获取质量带来不利影响。在该次测区中，采用移动背包扫描仪测量系统开展测绘工作的过程如下：首先，在基准点上完成GPS接收机的安置，然后完成电池与GNSS天线的安装，之后打开设备，让设备系统进入初始化状态。可以选择在空旷的位置进行静态观测，观测时间控制在5min左右，若没发现问题，再进行动态初始化，并采用直线加速和八字绕行的方式，完成IMU校准。在确保设备系统工作状态正常后，即可按照之前已经规划好的行进路线进行测绘，在这一过程中，要注意在不改变行进路线情况下，尽可能在GNSS信号强的区域进行测绘。当进入一些复杂的房屋院子或小巷时，需要提前了解该区域地物情况，有针对性地进行行走测绘，防止数据缺失或冗余。如果在测绘中发现GNSS信号比较差，可及时启用SLAM算法功能，辅助完成系统的定位定向。随后利用远程控制平板，一边行走测绘，一边检查扫描区域情况，及时发现相应问题，如扫描是否存在重叠、是否存在扫描断面、扫描期间是否存在GNSS信号突然中断等情况，保障整个测绘操作过程稳定准确地进行。最后，通过行走测绘促使扫描路线闭合，数据采集任务自此完成，然后停止数据采集，并来到空旷的场地静态观测5min。整个测绘前后通过各花5min时间进行静态观测，主要目的是保障系统能够精确确定开始与结束时的姿态与位置[3]。

2.4 扫描数据处理

在获得外业数据后，需要借助扫描数据处理，通过采用轨迹解算、处理点云和影像、坐标系统转换等方式，成功将相应二维数据信息转化成为三维点云数据。采用软件Inertial Explorer来完成轨迹解算工作，并采用自动预处理软件Auto P实现三维点云数据的生成。具体步骤如下：第一步是采用软件Inertial Explorer进行轨迹运算，在实际运算过程中，需要先进行数据转换，然后合并静态观测GPS数据与移动背包POS数据，并将后者解算出来。再以此为依据，采用估算法、数据采集率和电离层模型等方法消除GPS信号误差，提高移动背包POS数据的准确性。最后，针对轨迹结果进行统计分析，赋予点云数据相应的位置。第二步是生产三维点云数据，在软件Auto P的帮助下自动进行时间匹配，针对基准站数据、移动背包POS数据，在匹配过程中还会消除二者重叠数据之间的误差。在此基础上再进行坐标系转换，并代入相应的参数，最终可生成既有位置信息又有纹理信息的三维点云数据。

2.5 土地房屋测绘信息要素提取

为了更好地满足国有土地房屋测绘信息要素的需求，需要将激光扫描仪三维点云数据进行矢量化处理，然后再从中提取不动产要素，完成测区宗地图与房屋分户图的输出。在实际进行不动产要素的提取时，需要借助第三方软件Cloud Worx来实现，通过将点云数据置于该软件中，能够将特征比较明显的地物自动提取出来。具体提取操作步骤如下：（1）将经过处理后的点云数据导入Cloud Worx插件中，导入的点云数据俯视图如图1所示。然后按照宗地、房屋等不同部分，将点云数据进行分块处理。（2）通过利用Cloud Worx插件，选择不同视图模式，结合自身实际需求，完成房屋要素的提取。对内业制图者而言，需要以不动产要素轮廓信息为依据完成特征点的确定，明确其中需要变线的精确位置，最终完成特征点三维坐标的提取。（3）在完成点位信息提取后，可直接与绘制宗地和房屋轮廓线进行连接。（4）对于一些特征点明显的要素，注意要提高提取速度。但对于一些复杂地段隐蔽地界址点，在实际快速提取时，通常面临的困难比较大，因此可以采用间接法提取。如果仍然无法精确提取遮挡物下的界址点坐标，可以借助传统测量方式解决这一问题，如可以采用全站仪与GPS-RTK技术，由人工进行补测，确保测区地籍图的完整性[4]。

图1 三维点云数据成果俯视图

3 结束语

综上所述，在实际开展国有土地房屋征收的过程中，需要借助先进的测绘技术，完成土地房屋各种信息要素的测绘工作，并以此作为土地房屋征收工作开展的重要依据。因此，需要对上述过程中采用的测绘技术实践应用进行系统的探讨分析，促使相应测绘技术发挥出更大的作用，最终提高国有土地房屋征收工作的质量水平。