广西精图测绘科技有限公司 廖勇
在房地一体农村建设用地确权调查中,测绘技术应用十分关键,通过利用精密的测绘仪器和科学测量方法对农村地籍和房屋进行实际测量,从中获取其权属界限、界址、形状、位置以及面积等准确信息,为农村房地一体确权登记发证工作提供有力依据。
目前,农村房地一体确权调查中主要应用了无人机倾斜摄影测量、激光雷达、激光点云等新技术,并结合运用了图解法、解析法、勘丈法等测量方法。在实际调查测量中,测绘人员应从各地现有的基础条件、测绘需求、经济技术可行性等方面进行统筹考虑,因地制宜去选择该地区合理的测绘技术和测量方法,无人机倾斜摄影测量技术在各地农村房地一体确权调查中便成为主要的测量技术。而激光雷达、激光点云技术虽说技术先进,但目前激光雷达设备市场价格十分昂贵,技术应用会受地方条件影响较大。无人机倾斜摄影测量是测绘技术在近些年创新发展中新兴起来具有先进的高新技术,它能够大范围、高清晰和高精准度的方式去全面感知复杂场景,通过专业的倾斜摄影数码相机快速高效获取影像,并生成三维影像图客观真实的将房屋等地物的外观、位置、高度等属性直观反映出来。在农村房地一体调查测量中,无人机倾斜摄影测量技术能发挥以下四方面技术优势的作用。
利用无人机超强的低空大范围飞行能力,通过无人机搭载多台倾斜摄影数码相机在伴飞无人机过程中全方位、多角度对地面房屋等地物进行航摄,可快速有效提取测量区域内的地物纹理信息,比传统正摄影航测获取的地理信息更丰富、更全面。
无人机平台所携带的多台倾斜摄影数码相机,都是最先进的,具有超高分辨率和超高精度的性能,通过航摄能获取房屋等地物厘米级超高分辨率的多方位影像信息。
无人机倾斜摄影测量技术,操作机动灵活,自动化程度较高,应用成本较低。在作业中,空间适应能力强,能将大量外业调查工作转由内业来做,从而有效降低外业工作强度和时间,并减少外业人员的投入,同时能促进测量工作效率的提升。
在无人机快速的飞行过程中,无人机上各倾斜摄影相机能高效展开对地面房屋等地物数据测量和影像采集。通过获取的影像再利用无人机倾斜摄影测量技术的自动化模式技术快速构建出三维实景模型,同时可精准的标出房屋等地物地理信息坐标,还能使房屋的顶部、外墙以及周边地形地貌等特征细化体现出来。在三维建模过程中,传统人工往往需要花费1-2年时间才能完成,无人机倾斜摄影测量技术通过提取及贴纹理的方式,可大大缩减建模时间,约3-5个月便可完成,还能有效降低三维建模所需要的成本。因此,高效率超强建模能力是其技术的重要的特点。
在农村房地一体确权调查中,由于农村房地存在分散性、分布面积较大等特点以及一些历史权属不清等问题,使调查确权任务十分巨大,若应用传统测绘技术,不仅耗时长、效率低,而且测量数据信息准确性不高。因此,必须要因地制宜采用新的测绘技术与一些测量方法术来更好满足当前农村房地一体确权调查的需要。无人机倾斜摄影测量技术是当前新兴起来较为先进的高新测绘新技术,该技术应用操作简便,能高效率、高精准度对大范围区域内进行测量和影像数据采集,成本较低。在广大农村房地一体建设用地确权调查中测绘技术应用方面比较经济适用,能为农村房地一体确权调查提供较好的技术支撑。
在农村房地一体确权调查中,无人机倾斜摄影测量技术通过建立实景三维模型方式,对城镇、村庄、独立工矿等建设用地获取界址点坐标并计算出宗地和房屋面积。无人机倾斜摄影测量技术应用流程如图1所示。
图1 无人倾斜摄影测量技术应用流程图Fig1. Application flow chart of unmanned tilt photogrammetry technology
2.1.1 房地一体调查数据的采集
在对农村地籍测量和房屋权籍调查数据采集时,事先要确定好航测范围,根据现场实际情况规划好无人机飞行航线路径以及像控点的布设,在像控点布设过程中一定要注意:要将像控点的点位按照三角网形状均匀的布设,点位距离应根据航测范围大小进行合理调整,在点位确定好后要在点位上放置白石灰或涂上红漆或白漆,点位尽量要在较平的地方确定,方便航测时较容易找到点位。点位布设全部完成后,可利用无人机先进试飞拍照,确定一下点位布设的效果,若出现不理想的点位可以及时调整,达到符合航测要求为止。在航测前,也要事先设置好无人机飞行参数以及相机的选用,应根据实际航测需要确定好无人机飞行高度和轨迹。例如:将无人机飞行高度设置为70m,摄影相机应使用高分辨的超广角镜头或者红外摄像镜头。航测时,还应注意天气以及测量区域周边其他因素的影响,选择能见度好、光照好的天气以及房屋等阴影影响较小的情况下进行航测数据采集,采集图像横向重叠度可保持在80%左右,旁向重叠度保持在70%。若拍摄图像不符合要求,需要重新进行航拍,为了确保航测数据的全面性和准确性,无人机飞行轨迹范围要比航测区域适当大一些。通过测量区域的像控点合理布设、无人机飞行参数设置以及使用摄影相机选用等,从而确保农村房地一体调查数据顺利采集。
2.1.2 测量数据处理及实景三维建模
通过无人机倾斜摄影测量技术获取农村宅基地以及集体建设用地权属地籍数据之后,根据测绘实际要求,需要对无人机飞行质量、像控点、倾斜影像以及POS数据等进行处理,确保倾斜影像与POS数据相对应,房地一体影像应保持一定的重叠度。实景三维建模,是在完成倾斜空三测量之后可进行,首先利用无人机倾斜摄影测量技术相关软件对航测所获得的影像连击点进行自动匹配,然后对获取影像的特征点采用多视角影像密集匹配技术进行同名点自动匹配,再进行粗点检测并构建出区域网,然后输入像控点坐标进行刺点再用光速法对区域网平差计算。并根据计算结果对参数设置、像控点位置进行多次复核,确保所得空三结果达到真实性和准确性,从而建立出房地一体航测范围内的实景三维模型[1]。
2.1.3 房地一体确权登记要素有效采集
无人机倾斜摄影测量技术在房地一体确权调查中对重要要素进行有效采集,在EPS三维房地信息采集中,能根据房地一体确权登记要素完成地理角度以及地理条件的认知,然后根据倾斜测量建立数据模型,还能通过相关技术软件可将房屋结构、名称、层数等相关的关键点进行提取。倾斜测量技术还可以对房屋建筑结构、层数等要素属性信息有效采集。在采集过程中需要注意宗地边界、房屋以及附属物的特征点或外侧拐点,对于无法准确采集点位的,需要根据房屋其他属性,可借助相关软件来提高对房屋要素最高精度的采集并生成图形。
激光雷达测量技术集成了激光扫描技术与定位系统的技术,它是将激光扫描仪与数码相机、GPS结合在一起的测量技术。该技术根据载体不同,分为地面三维激光扫描技术和机载激光雷达扫描技术。在农村房地一体测量中,条件允许的农村地区,激光雷达能利用其较强的穿透力可弥补无人机倾斜摄影测量技术无法获取有效测量数据的地方,可通过激光雷达测量技术的应用,能快速获取高密度、高精度的激光点云数据,并在相关软件支持下构建出三维数字模型和纹理精确贴图,从而快速、有效、精确构建出三维立体模型。
由于农村的环境较为复杂多样,应用的测绘技术需要进行统筹考虑,应根据地籍的位置、类型以及房地单元构成方式,选择适合当地实际房地测量方法确保界址点位的精度[2]。测量界址点时必须要严格按照《城镇地籍测量规程》的界址点精度规定(如表1所示)去实施。在无人机倾斜摄影测量技术受到一定影响的情况下,无法确定房地界址点位时,就需要考虑使用其他测量方法,如:图解法、解析法和勘丈法等。现阶段,界址点测量方法通常是图解法和解析法。
表1 《城镇地籍测量规程》的界址点精度的规定Tab.1 Regulations on the accuracy of boundary sites in"Regulations on Urban Cadastral Surveying"
2.3.1 图解测量法
农村房地一体确权调查测量中,会遇到一些农村地区和城镇街坊内部隐蔽的界址点测量,在测量界址点精度与所用图解的图件精度相一致的情况下可以采用图解法,该方法测量精度较低,在界址点测量过程需要独立测量两次,并且要确保两次测量的坐标点位差小于图上的0.2mm,确定界址坐标点应取两次测量的中间数值。因此,采用该方法确定界址点坐标时,应量至地籍图上0.1mm。
2.3.2 解析测量法
在城镇、村庄、独立工矿等区域建设用地地籍测量中要求界址点坐标精度保持在±0.05m,并通过计算宗地面积,然后实地丈量出房屋边长进而算出房屋面积,这种情况下必须要应到解析测量技术。解析法技术测量时主要应用光学经纬仪、全站仪、GPS接收机等测量仪器,经过外业测量获取测量区域界址点坐标和距离,并绘制出地籍图和计算出宗地面积。该技术测量过程中主要应用方法有:极坐标法、正交法、截距法、距离交会法等方法,是城镇地籍调查主要应用的测量方法。界址点明确后,能高精度编绘出任意比例尺的地籍图,还能快速精准计算出地籍面积。
2.3.3 勘丈测量法
农村房地一体确权调查中勘丈测量法主要应用在偏远的农村地区、分散或独立宅基地以及集体建设用地,应用前提是确保宗地权属清楚、空间基本位置相对准确,然后利用大于1∶2000大比例的地形地籍图,图解出界址点位置。勘丈测量法较传统,是利用钢尺等测量工具实地测量宗地边长房屋各角点距离,通过计算得出宗地及房屋的面积[3]。
农村房地一体确权登记调查的工作开展,是推动农村制度深化改革的重要措施,确保农民权益并促进新农村和谐稳定发展。因此,在实际调查中测绘技术应用十分关键,要求参与调查的测会人员要根据农村地区实际情况统筹考虑,因地制宜合理选择测量技术及测量方法。文中主要围绕无人机倾斜摄影测量技术结合图解法、解析法和勘丈法等测量方法在农村房地一体确权调查中技术应用进行分析探讨,从中可以看出,从事测绘工作的人员应在日常工作中多善于对测绘技术的应用进行分析,有助于更好对各种测绘技术的灵活应用,同时促进测绘技术在不断发展过程中为社会各行业提供更好的技术服务。
引用
[1] 马婷.无人机倾斜摄影测量在房地一体项目中的应用研究[J].科学技术创新,2021(13):27-28.
[2] 李国强.农村宅基地房地一体化确权测绘调查技术研究[J].中国高新科技,2021(18):93-94.
[3] 甘明超,邓姝.新技术与传统测绘方法结合在宅基地确权登记中的应用[J].国土资源导刊,2020(4):76-79.