基于傾斜攝影測量的農村房地一體地籍調查探析

楊洪 周鵬

（貴州省不動產登記中心 貴州貴陽 550000）

1 傾斜攝影測量技術原理及特點

1.1 技術原理

傾斜攝影測量技術是利用傾斜航空相機獲取地物信息的一種新型航空攝影方式，它區別于傳統的豎直航空攝影方式，傾斜相機從5個方位進行數據采集，分為正攝、前視、后視、左視、右視，配合慣導系統，獲取高精度的位置和姿態信息，通過特定的數據處理軟件進行數據處理，將所有影像納入到統一的坐標系統中，經過在線分發，用戶可在線從多個角度對數據進行瀏覽。

1.2 技術特點

傾斜攝影技術具有以下3 個方面技術特點及優勢。第一，真實性。傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察，真實地展現地物的實際情況，無限接近真實世界，在一定程度上彌補了傳統正射影像的不足。第二，可量測性。傾斜影像通過配套軟件的應用，可以直接基于成果影像進行高度、長度、面積、角度的量測，實時獲取數據。第三，紋理豐富。與傳統正射影像相比，通過傾斜航空影像，能夠采集建筑物的立面信息，快速獲取建筑物的表面紋理。

2 研究區域背景

項目區選址位于貴州省開陽縣南江鄉，地處貴州黔中山原丘陵北部，地勢西南高，東北低。境內以中低山丘陵地貌為主，森林植被覆蓋率高，由于受地形影響和耕地、生態環境等影響，轄區村莊居民點集中度不高，內相對集中居民點呈多片分散分布，部分零星的居民點星羅棋布分布于轄區境內。

3 項目技術路線

項目采用傾斜攝影模型疊加機載激光雷達三維地形模型和行政區劃界線作為宅基地和集體土地調查基礎模型，以調查模型為基礎，進行二維、三維一體化勘測及實地勘測定界，調查宗地自然信息和權利人信息、權屬界址和宗地房屋測繪，工作技術流程如圖1所示。

圖1 農村“房地一體”地籍調查技術流程圖

4 項目實施

4.1 傾斜攝影數據采集

4.1.1 外業航空攝影

在地籍測繪工作中，傾斜攝影測量技術的應用流程中，傾斜影像的獲取與預處理是關鍵的環節。為保證試驗區傾斜攝影采集數據滿足測繪精度要求，采用“小松鼠”AS350 B3e直升機（6座）的有人機，搭載飛思LXU-RS1000數碼單反相機系統（傳感器有效像素1億（11608×8708），鏡頭標稱焦距40mm/50mm），GNSS系統為Novatel，地面GNSS 基站觀測設備為貴陽基站數據，機載GNSS 輔助航空攝影解算軟件Inertial Explorer，直升機作業時長為3d，飛機調度時間為2d，直升機作業總耗時為5d，航空攝影面積為24km，有人機相對高度保持在260m，影像地面分辨率為3.5cm，基本情況見表1。

表1 航空攝影基本情況表

4.1.2 三維建模

傾斜攝影建模實施分為數據采集、數據預處理、數據生產等3個階段，采用有人機進行低空數據采集，數據處理采用軟件進行傾斜航空影像數據處理，生產實景三維模型及真正射影像。三維建模工作采用Context Capture Center，使用90 臺服務器同步運行建模，有人機航攝區域共分了10 片區域進行建模工作，通過影像匹配、聯合空三、生成密集點云、構建三角網、映射紋理，最終生成了實景三維模型和正射影像，生成的模型成果如圖2所示。

圖2 傾斜攝影區域建模示意圖

4.1.3 內業數據處理與采集

內業采集主要基于傾斜攝影模型，采用EPS2016成圖軟件進行內業數據采集和編輯，對宗地界址邊界繪制，對房屋及附屬設施進行勾繪，針對多層建筑物，可直接基于模型提取各層房屋成果。

4.2 地籍調查

與傳統地籍調查相似，以三維空間為對象開展的地籍調查應分為權屬調查和地籍測繪兩部分內容。

（1）空間權屬調查。主要包括土地權屬來源資料搜集、空間權屬狀況調查、界址調查、地籍測繪工作底圖制作、地籍調查表填寫等。

（2）三維地籍測繪。主要包括地籍控制測量（含地面控制測量、聯系測量、地下控制測量）、界址點與建（構）筑物要素測量、三維宗地解析、宗地圖件繪制、面積與容積量算等。

4.2.1 權屬狀況調查

利用傾斜攝影技術作業方案采用全景影像室內內業集中調查，在作業區建立臨時內業辦公室，邀請每戶村民及相關人員攜帶本人及家庭戶身份證明材料和宅基地、房屋建設批準等有關資料到指定工作區域，通過搭建好的三維模型，集中對每宗地的現實情況和權屬信息開展調查，確定土地權屬性質、使用期限、共有情況、權利人姓名及家庭成員情況、宗地批準用途和實際用途等。對于房屋，除確定房屋權屬來源外，還需要對建筑物結構、層數、墻體歸屬等永久性附屬設施在不動產權籍調查表中簡要記錄其相關信息，說明用途、數量等（見圖3）。

圖3 村小組長代表指界及權屬調查現場工作圖

4.2.2 界址調查

界址調查包括宗地界址調查和房屋界線調查兩項工作。宗地界址調查旨在查清本宗地的坐落、界址點、界址線位置、界標物類型，以及與四鄰宗地的相關位置。房屋界線調查是指房屋所有權范圍的界線，包括專有部分和共有部分的所有權界線。首先，將作業區域按村劃分為一級調查區，在一級調查區內按村小組劃分實際調查區，經村民代表會議推薦各村小組長作為本小組指界人，在各村村委會設立指界工作區，邀請本宗地及臨宗指界人直接到村委會在三維模型上進行指界，調查員同時在三維模型上勾畫宗地草圖。其次，內業人員對宗地草圖進行修補形成宗地圖，并根據指界結果設置界標。村民代表指界所得的成果宗地圖，在后期確認簽字環節逐一以二維、三維結合的模式同權利人進行確認，宗地及房產確認無異議的權利人直接簽字按手印；有異議的部分要求相關權利人同時到場，商議清楚之后，直接在模型上進行修改重新劃定，一體化完成權屬狀況調查指界、宗地及房產平面圖的繪制，面積量算和地籍調查表簽印確認。

因外出務工或其他原因沒有在本地的，需先進行不動產確認，可利用多種通信方式（QQ、微信）確認界址信息、宗地形狀、宗地面積、房屋面積無誤后，可在第三方見證下委托在場人員代替本人簽字蓋章，或直接委托清楚本戶不動產情況的相關人員到工作點進行不動產確認，委托書與不動產權籍調查表一并存入檔案。

4.3 宗地與房屋測繪

基于高精度的實景三維模型數據成果、實景三維點云數據集，利用MapMatrix3D、EPS、DP-Modeler 等專業三維測圖軟件，開展地籍宗地圖界址點、界址線等專題要素和交通、管線、植被、地貌等附屬地理要素采集，完成地籍圖編制等工作。根據權屬調查部分的界址點、線信息及宗地草圖，在三維模型上精細繪制宗地圖及房產圖，房產圖繪制時，如果一幢房屋不同層構造不同時，需要分層繪制（見圖4和圖5）。

圖4 傾斜攝影宗地及房屋實景圖

圖5 房屋測量分層分戶示意圖

4.3.1 宗地圖及房產分層分戶圖測繪

項目宗地圖及房產圖成圖與編輯主要執行《不動產權籍調查規范》《房產測量規范》等規范，具體作業按以下步驟進行。

（1）宗地范圍繪制。請村民小組長直接在模型上進行指認，結合原有宗地權屬信息，現場繪制宗地范圍。

（2）測圖宗地圖綜合編輯。將測圖宗地范圍圖和房產圖合并成一個圖形文件，添加四至名稱和各種注記，并按規范要求進行編輯，形成宗地圖。

（3）房產分層分戶圖生成。對宗地內的房屋進行分層分戶處理，在EPS中，按自然幢或按地形兩種方式對房屋進行分層分戶處理，若一幢房屋屬于同一權利人，則該幢房屋具有唯一編碼；若房屋每一層屬于不同權利人，則各層房屋有不同編碼。

（4）宗地圖及房產分層分戶圖分幅與圖廓整飾。按項目技術設計書或有關規程規范要求進行宗地圖與房產分層分戶圖廓整飾，地形圖分幅采用基于EPS 軟件進行。

4.3.2 宗地圖、房產分戶圖資料整理

項目宗地圖及房產分層分戶圖測繪結束后，整理完成以下成果資料：宗地圖，房產分層分戶圖，現狀照片。

4.3.3 制作權籍調查公示圖

在本集體經濟組織范圍內對權籍調查結果進行公示。公示圖以村或組為單位制作，對于面積較大的村組可以分割成多張出圖。公示圖涵蓋原工作底圖上的主要要素內容，并增加土地權利人、宗地面積、建筑面積、界址邊長等要素，宗地面積、建筑面積及相應權利人等重要信息要以表格形式一并公示。

5 關鍵問題及解決方法

項目作為試點示范項目，因此，在開展具體工作時出現了一些技術規范上沒有規定的情形，且此類情況具有明顯的地方性和區域性，工作開展過程中，需要針對具體情況具體處理。具體問題和處理如下。

（1）存在問題1：采用有人機大面積采集數據，因本示范區農村居民點過于散碎，導致若全部區域采用有人機航測，會導致數據采集成本偏高。

處理意見：針對非集中連片區域，采用旋翼無人機搭載五鏡頭相機進行補飛采集，并對無人機采集的數據進行建模，保證數據采集精度指標達到或優于有人機方案的要求標準。

（2）存在問題2：航飛建模區域多為農房分布集聚區域，其中部分農房區域多為老宅，房檐相互遮蓋，房屋前后植被茂盛，模型上房角墻角等遮擋嚴重，影像建模成果。

處理意見：針對部分植被或者房檐遮擋的農房，結合后期外業修補測工作進行墻沿補充和數據驗證。

（3）存在問題3：基于傾斜攝影建模的三維地籍測繪成果能夠滿足地籍測繪精度點位中誤差要求，但部分計算房產面積嚴格按照城市房產測繪三級限差，則存在超限的問題。

處理意見：收集相關技術規程進行技術支撐、目前有關地籍調查技術規程，高新作業方案基于傾斜實景模型繪制地籍圖；同時，依據規程，對于農村宅基地上房屋面積精度，可采用表各級房屋面積計算精度，要求表中明確的山地、丘陵農村地區房屋面積精度采用等級三級并可放寬到1.5 倍。本項目測繪區域位于西部山地、丘陵農村地區，符合精度要求。

6 技術優勢與不利因素分析

6.1 技術優勢

6.1.1 創新指界模式，解決不能實地指界的問題

對于項目試點區域農村人員大都外出務工，很多戶不能現場指界確權的實際，我們充分利用三維實景模型，創新指界新模式，在試點權屬調查工作中引入“電話確權”和“微信確權”方式，進行“遠程確認”，減少了傳統調查需要現場指界來回奔波帶來時間，極大方便了外出務工群眾。

6.1.2 作業成本經濟，適合大面積作業

與其他測繪方法相比，傾斜攝影測量所需成本低。同一個區域建模成本是固定的，如區域內居民戶（宗地）越多、集中度越高，均攤到每宗地調查成本越低，大大低于傳統RTK 調查測繪成本標準。而且，如果大面積作業達到上萬宗時的話，將航飛建模成本均攤到每一宗上，還是比較節約成本的。傾斜攝影測量比較適合于大范圍、居民點集中度好的聚集區域。

6.1.3 地籍調查效率高，群眾認可度好

由于是集中式室內權屬調查、指界和測繪，省去了到村民每家每戶現場調查與指界時間。同時，內業人員在實際作業過程中發現，組織村民現場集中簽字確認工作接受程度高，在實景三維模型的支持下，農村居民能直接在三維模型上查看自家的宗地界址點、界址線、面積成果等信息，對成果的真實性認可程度高，使調查工作開展更為順利，調查效率高，且有效避免確權簽字過程中可能會引發的村民糾紛及矛盾，群眾積極高，認可度好。

6.2 不利因素

6.2.1 前期投入大，專業性強，技術要求高

開展傾斜攝影測量，前期投入大，這當中需要用到的硬件設備如飛行器、專業數碼相機、數據處理服務器等，軟件還需專業的航攝解算軟件、測圖軟件等。同時，需要專業航飛人員、航測技術設計及數據處理人員等，專業性較強，技術要求較高。

6.2.2 傾斜攝影測量受天氣因素影響大

相比于傳統測量作業方案，傾斜攝影測量作業方案受天氣因素影響較大，在雨、雪、大霧、烈日條件下均不能獲取質量滿意的原始影像數據。本項目開展之際正值當地的雨季，連綿不絕的雨天使得外業航攝工作無法開展，導致項目前期數據采集時間受到一定影響。

6.2.3 區域整體航攝，傾斜攝影建模時間周期長

傾斜攝影測量方案中采用有人機搭載高清鏡頭采集數據，有人機方案雖然效率高，但是因農村居民點分散、房屋集中度低，其采集的區域范圍大，采集的影像中包含了大量不屬于項目目標范疇內的數據，如農田、森林、河流等要素，實際區域房屋目標地物的占用比小，但需要對整體區域開展傾斜攝影測量和數據建模，這樣會導致三維建模周期長。

6.2.4 植被遮擋影響成圖精度，需要進行實地補測

項目示范點為貴州傳統的少數民族民居，深林覆蓋率高，村民的房屋多采用斜頂構造，屋頂與屋頂之間相互遮擋嚴重，且房屋分布無規律，大部分房屋依山而建，周圍植被茂密。這些被遮擋的房屋在傾斜攝影數據采集階段就未能采集到墻立面信息，導致建模不完整，制圖難度較大，內業繪制造成成果精度低，這需要實地通過傳統RTK測量進行補充測量。

7 結語

通過采用傾斜攝影測量技術用于農村房地一體地籍調查工作，可實現農村房地一體地籍權屬調查、指界和宗地房屋測繪等工作室內集中作業就能完成，節省傳統地籍調查需要實地調查，相鄰宗村民實地指界等外業調查和傳統測繪花費大量時間，調查工作效率能夠有效提高。同時，基于實景三維模型的支持下，農村居民能直接在三維模型上查看自家的宗地界址點、界址線、面積成果等信息，對成果的真實性認可程度高，工作開展更為順利，有效避免確權簽字過程中可能會引發的村民糾紛及矛盾。這種技術調查模式對于廣大的農村房地一體地籍調查具有借鑒意義。