傳統(tǒng)與傾斜攝影測量在農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查中的研究

張光華 袁坤 羅紹波 曹承成

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一O 四地質(zhì)大隊，貴州 都勻 558000）

1 引 言

近年來，全國各地在如火如荼地開展農(nóng)村宅基地與集體建設(shè)用地房地一體確權(quán)登記工作，不動產(chǎn)測繪數(shù)據(jù)采集方式影響著登記工作能否快速順利實施，傳統(tǒng)的測繪方法進(jìn)展緩慢，成本高。無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是一項新興技術(shù)，研究其在不動產(chǎn)測繪中采集數(shù)據(jù)、構(gòu)建模型、調(diào)查方法、獲取成果等方面應(yīng)用具有重要意義[1]。本文通過實例，采用無人機(jī)傾斜攝影測量方法進(jìn)行農(nóng)村宅基地不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查，對方法、成本、精度、效率等進(jìn)行分析研究，希望能給廣大測繪界朋友實施類似項目帶來參考與幫助，能高效高質(zhì)量完成該類項目。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)為貴州省黔南州都勻市綠茵湖辦事處邦水村四組至七組，距都勻市區(qū)15 公里，總面積約0.29平方公里，共計有427 戶，房屋多為磚混結(jié)構(gòu)樓房，房屋密度較為適中，平均海拔870 米左右，測區(qū)內(nèi)高差20 米左右。在貴州農(nóng)村比較有代表性，適合作農(nóng)村宅基地權(quán)籍調(diào)查方法研究。研究區(qū)現(xiàn)狀如圖1 所示。

圖1 研究區(qū)現(xiàn)狀

3 傳統(tǒng)的測量方法

傳統(tǒng)測量的方法，即宗地采用GPS－RTK 結(jié)合全站儀進(jìn)行實地測量，房屋測量采用測距儀、鋼尺進(jìn)行測量。

3.1 傳統(tǒng)測量方法作業(yè)流程

根據(jù)國家、省對于不動產(chǎn)登記工作的相關(guān)規(guī)程、規(guī)范，傳統(tǒng)測量作業(yè)流程如圖2 所示。

圖2 傳統(tǒng)測量作業(yè)流程

3.2 傳統(tǒng)測量技術(shù)要點分析

（1）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000 國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，高程系統(tǒng)采用1985 國家高程基準(zhǔn)。高斯投影3°分帶，中央子午線經(jīng)度108°。

（2）控制測量：結(jié)合國家及省技術(shù)規(guī)程，用校核準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)RTK 作圖根點,不需要作首級控制。

（3）宗地界址點測量：采用全站儀實測宗地。即利用測量儀器實地獲取宗地界址點精確坐標(biāo)，繪制權(quán)籍圖，提取宗地面積等要素信息。

（4）房屋測量：①對于已頒發(fā)房屋產(chǎn)權(quán)證的，經(jīng)核實權(quán)利人未發(fā)生變化，房屋未進(jìn)行翻改建的，只需將房屋登記的相關(guān)信息與宗地權(quán)籍調(diào)查成果一并錄入不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫中，無需重新開展測量。

②新型農(nóng)村社區(qū)或搬遷上樓等高層多戶的，已有戶型圖經(jīng)核實無變化的，通過戶型圖獲取房屋內(nèi)部邊長，沒有戶型圖的需實地測量。

③房屋測量可結(jié)合實際需求，選用解析法結(jié)合鋼尺丈量房屋邊長。

④無法丈量房屋邊長的，應(yīng)丈量至少兩條房角點與界址點或房角點與相鄰近地物的相關(guān)距離，便于間接解算房屋邊長和房屋面積。

⑤不動產(chǎn)權(quán)籍圖測繪：農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍圖包括地籍圖、不動產(chǎn)單元圖等。其中不動產(chǎn)單元圖主要包括宗地圖和房產(chǎn)分戶圖等。地籍圖、宗地圖測繪按《地籍調(diào)查規(guī)程》（GB/Tl00l-2012）5.3.3 規(guī)定。房產(chǎn)分戶圖在地籍圖、宗地圖的基礎(chǔ)上，以不動產(chǎn)單元為單位，編制要求和內(nèi)容參照《房產(chǎn)測量規(guī)范》（GB/Tl 7986.1）7.3 的規(guī)定。

3.3 傳統(tǒng)測量成本與精度分析

本文以都勻市邦水村四組至七組427戶為研究區(qū)，采用全野外解析法（傳統(tǒng)測量方法）權(quán)籍調(diào)查，投入6 人進(jìn)行外業(yè)宗地與房產(chǎn)測量，2 人進(jìn)行權(quán)屬調(diào)查，2人進(jìn)行質(zhì)檢。設(shè)備投入1 臺網(wǎng)絡(luò)GPS-RTK，2 臺全站儀，2 臺手持測距儀，鋼尺一把。整個流程工作用時60 個工作日，花費(fèi)成本約12000 元。

4 傾斜攝影測量方法

傾斜攝影測量方法是利用無人機(jī)平臺上搭載的多臺傳感器從垂直、傾斜等不同角度獲得地面物體完整的信息，主要包括數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理兩部分。數(shù)據(jù)獲取部分一般包括1 臺垂直攝影相機(jī)和4 臺傾斜攝影相機(jī)，與GPS 接收機(jī)、高精度IMU 慣性系統(tǒng)進(jìn)行高度集成。攝影相機(jī)用來獲取影像信息，GPS、IMU 分別獲取位置和狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)處理部分，一般通過在系統(tǒng)中集成定位、定姿設(shè)備信息拍攝的每張影像上提供位置姿態(tài)信息，通過像控點經(jīng)過影像預(yù)處理、空三加密、三維重建等步驟，完成精細(xì)化三維模型的建立[3]。通過專用軟件（如清華三維EPS,CASS 農(nóng)調(diào)版）出宗地圖、房產(chǎn)圖、地籍調(diào)查表等相關(guān)成果。

4.1 傾斜攝影測量方法作業(yè)流程

根據(jù)國家、省對于不動產(chǎn)登記工作的相關(guān)規(guī)程、規(guī)范，傾斜攝影測量作業(yè)流程如圖3 所示。

圖3 傾斜攝影測量流程

4.2 傾斜攝影測量的技術(shù)要點分析

本次采用大疆M300 無人飛機(jī)搭載賽爾102S 五鏡頭傾斜攝影機(jī)作分析，傾斜攝影測量技術(shù)參數(shù)見表1[1]。

表1 傾斜攝影測量技術(shù)參數(shù)

（1）準(zhǔn)備工作：①踏勘擬飛行區(qū)域范圍、地形情況、房屋朝向及密集度。②空域申請和氣象條件預(yù)報。在飛行之前需要向主管部門申報空域，并聯(lián)系地方派出所進(jìn)行備案，避免出現(xiàn)黑飛問題而被扣押和擊落。③飛機(jī)和機(jī)組人員、攝影員準(zhǔn)備安排、設(shè)備進(jìn)行試飛試照，分析處理試照的影像，為正式作業(yè)做好準(zhǔn)備。④像控點布置。為保障數(shù)據(jù)成果精度，從而對控制點的要求相對提高，盡量每間隔100 米左右布設(shè)一個像控點，房屋密集區(qū)應(yīng)相應(yīng)地增加控制點，從而使數(shù)據(jù)精度進(jìn)一步提高。像控點一般選擇布設(shè)在影像的六度重疊區(qū)域，至少為五度重疊，在交通便利、地勢相對平坦的區(qū)域，上方無障礙物和遮擋物（天頂距不小于45°角）、點位易于布設(shè)像控點標(biāo)志。像控點測量采用網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)，按GNSS RTK 圖根點的精度測定像控點的點位坐標(biāo)。固定解狀態(tài)下測量，對每個像控點測量3 次，每次觀測歷元數(shù)不少于20 個，數(shù)據(jù)采集間隔不少于3 秒，當(dāng)點位平面和高程較差均小于2cm 時取其平均值作為最終成果。

（2）航攝質(zhì)量控制：①選擇能見度在2km 以上的天氣，確保各個飛行架次氣象條件的一致性；②嚴(yán)格按照航攝要求確定攝影時間；③嚴(yán)格掌握攝影時的天氣狀況，一般航攝必須在能見度好的條件下進(jìn)行，確保地面無云影，保持足夠的光照度；④根據(jù)飛行高度、大氣能見度、太陽高度角等情況，合理地選擇曝光參數(shù)，提高影像質(zhì)量；⑤影像色彩需要均勻、清晰，顏色飽和、不出現(xiàn)云影和劃痕，反差適中，像元分辨率是3.9μm ；⑥確保提交的成果影像中單張彩色像片影像的清晰度，并對各種地物進(jìn)行辨認(rèn)，繪制地物輪廓，保證相鄰影像之間相同地物色調(diào)的一致性、攝區(qū)像片色調(diào)效果的均勻性；⑦在照片數(shù)據(jù)存儲和包裝過程中，照片數(shù)據(jù)飛行后導(dǎo)出，根據(jù)鏡頭自動導(dǎo)出，還需編寫架次號、鏡頭號和相機(jī)POS 文件，在對相片色彩、質(zhì)量和編號檢查后進(jìn)行保存。

4.3 傾斜攝影測量成本與精度分析

同樣以都勻市邦水村四組至七組427戶為研究區(qū)，采用傾斜攝影測量法權(quán)籍調(diào)查，投入2 人進(jìn)行外業(yè)航飛，2 人進(jìn)行內(nèi)業(yè)宗地與房產(chǎn)解析，2 人進(jìn)行權(quán)屬調(diào)查，2 人進(jìn)行質(zhì)檢。設(shè)備投入1 臺網(wǎng)絡(luò)GPS-RTK,2 臺全站儀，1 臺手持測距儀，鋼尺一把，大疆M300 無人飛機(jī)搭載賽爾102S 五鏡頭1 套。整個流程工作用時18 個工作日，花費(fèi)成本約4000 元。

5 優(yōu)缺點分析

傳統(tǒng)測量與傾斜攝影測量的優(yōu)缺點見表2。

表2 優(yōu)缺點對比

綜上，傳統(tǒng)測量法的優(yōu)點是精度高，成圖快捷準(zhǔn)確，適合分散點山區(qū)居民點測量；缺點是外業(yè)測繪工作量大，投入人力物力較大，成本高，特別是對房物形狀不規(guī)則或難以到達(dá)的地方，很難準(zhǔn)確測繪宅基地宗地與房產(chǎn)面積，老百姓在界址簽章時對宗地范圍線的直觀性差，有心理顧慮，需要進(jìn)行耐心解釋才能界址簽章。傾斜攝影測量法的優(yōu)點是精度高，外業(yè)工作量小，成圖快捷準(zhǔn)確，成本相對小[2]；三維模型直觀，老百姓可集中通過觀看三維模型進(jìn)行宗地紅線指界，直觀性好，界址簽章順利；且同步取得的正射影像圖與三維模型可供鄉(xiāng)村振興、地質(zhì)災(zāi)害、應(yīng)急救援、生態(tài)修復(fù)、移民搬遷等領(lǐng)域使用。缺點是居民點分散、稀疏的不適用，農(nóng)村房屋被植被、鋼棚等遮擋嚴(yán)重的不適用，禁飛區(qū)不適用，仍需要進(jìn)行調(diào)繪與補(bǔ)測。

6 結(jié)束語

本文以都勻市邦水村四組至七組為研究區(qū)，用傳統(tǒng)的RTK+全站儀方法與傾斜測量法實踐與分析。傳統(tǒng)測量方法精度高，效率低，成本高，適用于分散、遮擋嚴(yán)重的居民區(qū)測量。傾斜攝影測量方法精度可靠，效率高，成本低，適合居民點相對集中區(qū)域。通過都勻市農(nóng)村房地一體不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查項目，約80%的區(qū)域采用傾斜攝影測量方法，約20%的區(qū)域采用傳統(tǒng)測量方法，通過兩種方法套合作業(yè)，較好地完成了該項目，同時取得較好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。通過實踐，傾斜攝影測量方法精度能滿足相關(guān)規(guī)范要求，技術(shù)路線可行，能廣泛用于不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查項目。