淺議基于無人機和三維可視化技術(shù)破解公路建設(shè)“征地拆遷”數(shù)據(jù)采集難題

覃松 重慶大學(xué)建筑規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司 張偉 重慶五誒科技有限公司

一、 工程建設(shè)中“征地拆遷”難題

在公路建設(shè)前期，征地拆遷是重點。傳統(tǒng)方式就是發(fā)布公告，工作組進(jìn)場，逐一現(xiàn)場核對。

自公告發(fā)布到工作組進(jìn)駐開展工作，這個時間段也許幾天也許十幾天，在此期間，亂象多了，問題多了，爭議不斷，矛盾不斷。

(一) 主要亂象

1.部分拆遷戶開始搞突擊建設(shè)，新種亂搭，肆意浮夸，漫天要價。

2.部分建房隊伍與拆遷戶“合作”，幫拆遷戶搭棚蓋房，臨時新增幾百平米的房子要求賠償。

3.個別工作組或地方干部與拆遷戶串聯(lián)，瞞報資料，“合力”騙取賠償費用，滋生腐敗。

4.設(shè)計階段的地形地貌地物數(shù)據(jù)，與公告之日實際現(xiàn)狀相比有誤差。

(二) 問題癥結(jié)

工作組掌握的拆遷范圍及相關(guān)數(shù)據(jù)多為設(shè)計單位提供，也有情況是綜合了國土、房管、城管等部門的數(shù)據(jù)[1]。設(shè)計單位正常情況是在做設(shè)計前進(jìn)行測繪的，至少是半年以前的數(shù)據(jù)，部分情形還是幾年前的。國土、房管、城管等部門的數(shù)據(jù)則有專業(yè)規(guī)定，則單一化嚴(yán)重。

相關(guān)數(shù)據(jù)普遍存在著時效性差，可追溯性較差等問題。而數(shù)據(jù)形式多為設(shè)計成果文件內(nèi)容，平面化，不具體，僅作為拆遷參考資料，還得結(jié)合現(xiàn)場實際測設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行印證。而大多數(shù)情況下，設(shè)計數(shù)據(jù)不能作為征地拆遷的司法證據(jù)，不能被采信。

一句話：工作組掌握的拆遷賠償數(shù)據(jù)時效性差，真實度待考證，沒有說服力。

(三) 征地拆遷難題

征地拆遷工作局面經(jīng)常是：

1.工作組與拆遷戶矛盾突出，影響工作推進(jìn)；

2.不少拆遷戶想方設(shè)法騙取賠償費用，“由此增加的費用”可能是幾百萬甚至幾億；

3.突擊建設(shè)問題嚴(yán)重，導(dǎo)致拆遷賠償浪費驚人。

這個問題和局面是普遍存在的，也是國家層面上的浪費和損失。

二、 無人機技術(shù)和三維可視化技術(shù)簡介

1.無人機技術(shù)1）無人機

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機[2]。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。

2）無人機航拍

以無人駕駛飛機作為空中平臺，機載遙感設(shè)備，以空中視角全覆蓋，即高空、低空、臨空和懸空等形式進(jìn)行實景拍攝。

3）衍生技術(shù)——正射影像

正射影像的數(shù)據(jù)采集主要分為遙感衛(wèi)星、高空航攝或低空無人機航拍三種方式。低空無人機在規(guī)定區(qū)域，鏡頭朝下俯視進(jìn)行拍攝，并制作合成的正射影像具有高精度、高準(zhǔn)確性等平面特性。

三、 破解征地拆遷難題的思路

在征地拆遷上對積累已久的問題如何破解，其實就是解決數(shù)據(jù)時效性的問題，解決數(shù)據(jù)真實度和可追溯性的問題，解決數(shù)據(jù)說服力的問題[3]。

作者經(jīng)過多年工程建設(shè)經(jīng)驗，同時基于對無人機和三維可視化技術(shù)的了解，提出基于無人機航拍和三維可視化技術(shù)在公路建設(shè)中破解“征地拆遷”數(shù)據(jù)采集難題的解決方案。

四、 具體解決方案

(一) 解決方案一

技術(shù)形式表現(xiàn)為正射影像圖+無人機航拍照片+視頻+VR 全景

1.正射影像圖是工程建設(shè)范圍的實時影像圖，由無人機飛行采集并架構(gòu)制作。采集時效性即從發(fā)布公告之日開始。正射影像圖上附帶地理信息，是航測地形圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以量取面積、并準(zhǔn)確地反映征地線和拆遷區(qū)域。如果有設(shè)計單位的電子版設(shè)計成果圖，可以疊加在正射影像圖上去。正射影像圖上有比例尺等注記。

2.在正射影像圖中標(biāo)識航拍的照片、視頻。采用無人機近距離拍攝照片和視頻，能夠清楚識別農(nóng)作物類別、房屋結(jié)構(gòu)等特征。

3.在主要的區(qū)域如工廠、村落、居住區(qū)等加入VR 全景。采用VR 全景技術(shù)，記錄農(nóng)作物類型、道路情況、房屋建筑情況等。

(二) 解決方案二

技術(shù)形式表現(xiàn)為正射影像圖+無人機航拍照片+視頻+三維實景模型

1.正射影像圖是工程建設(shè)范圍的實時影像圖，由無人機飛行采集并架構(gòu)制作。效果在解決方案一已詳細(xì)描述。

2.在正射影像圖中標(biāo)識航拍的照片、視頻。

3.在主要的區(qū)域如工廠、村落、居住區(qū)等制作實景三維模型。模型上附帶坐標(biāo)、高程等信息，在三維軟件如cc、pix4d、photoscan 中能量測尺寸、面積及部分體積。采用實景三維模型，更準(zhǔn)確地還原房屋建（構(gòu)）筑物外貌、建筑特性、尺寸情況、相對關(guān)系等信息。

(三) 方案對比

解決方案二對比解決方案一，實景三維模型建模過程涉及大數(shù)據(jù)處理，甚至云計算等輔助，外業(yè)內(nèi)業(yè)工作量大，制作周期較長、制作成本較高，但可識別性更好、可以進(jìn)行圖中輔助量測。

五、 結(jié)語

總體而言，通過無人機和三維可視化技術(shù)，在規(guī)定且有限的時間段采集現(xiàn)場征地拆遷數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地掌握現(xiàn)場信息，就能很好地還原工程建設(shè)“征地拆遷”區(qū)域的真實情況，切實有效地幫助道路建設(shè)“征地拆遷”工作。