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        基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量方法研究

        2013-12-11 07:27:48姜友誼
        測(cè)繪通報(bào) 2013年2期
        關(guān)鍵詞:界址宅基地測(cè)繪

        姜友誼

        (西安科技大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,陜西西安710054)

        一、引 言

        國(guó)土資源部等前不久發(fā)出通知,要求加快推進(jìn)農(nóng)村宅基地使用權(quán)、集體建設(shè)用地使用權(quán)的確權(quán)發(fā)證工作,其主要工作就是農(nóng)村宅基地地籍調(diào)查,這是繼全國(guó)第二次土地調(diào)查后開展的又一項(xiàng)重要的土地調(diào)查。

        1.農(nóng)村宅基地的特點(diǎn)

        農(nóng)村宅基地地籍調(diào)查主要指農(nóng)村集體所有制土地中建設(shè)用地類的土地使用權(quán)調(diào)查,它包括農(nóng)村集體建設(shè)用地和農(nóng)村宅基地,其中絕大部分是宅基地。宅基地是農(nóng)村的農(nóng)戶或個(gè)人用作住宅基地而占有、利用本集體所有的土地,是農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織為保障農(nóng)戶生活需要而撥給農(nóng)戶建造房屋及小庭院使用的土地,主要用于建造住房、輔助用房(廚房、倉(cāng)庫(kù)、廁所)、庭院、沼氣池、禽獸舍、柴草堆放等。與城鎮(zhèn)相比,農(nóng)村宅基地具有如下特點(diǎn):

        1)用地類型特點(diǎn)。農(nóng)村宅基地用地特點(diǎn)單一,主要由農(nóng)村宅基地(即農(nóng)村用于生活居住的房屋和院落,編碼072)和街巷用地(即村莊內(nèi)部公用道路,編碼103)兩類構(gòu)成;而城鎮(zhèn)地籍調(diào)查則是國(guó)有土地中建設(shè)用地類的使用權(quán)調(diào)查,用地特點(diǎn)多樣,地類覆蓋幾乎所有建設(shè)用地類型。

        2)調(diào)查范圍特點(diǎn)。農(nóng)村宅基地地籍調(diào)查是在農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀圖的編碼為203的村莊的圖斑范圍內(nèi)開展的,施測(cè)的范圍比較小,一般指一個(gè)村子,面積一般在0.25 km2左右;而城鎮(zhèn)地籍調(diào)查則是在編碼為201和202的城市和城鎮(zhèn)的圖斑范圍內(nèi)開展的,施測(cè)的范圍比較大,一般面積都在1 km2以上。

        3)分布特征特點(diǎn)。農(nóng)村宅基地分布廣泛且分散,一個(gè)縣級(jí)行政區(qū)內(nèi)可能有成百上千個(gè)自然村;而城鎮(zhèn)只有幾個(gè),甚至有些市(縣)只有一個(gè)城鎮(zhèn),即縣城所在地。

        2.農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量現(xiàn)狀

        國(guó)土資源部規(guī)定,農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量的精度參照城鎮(zhèn)地籍測(cè)量執(zhí)行,農(nóng)村宅基地地籍圖選用1∶1000或1∶2000兩種比例尺。其中,城鎮(zhèn)附近的農(nóng)村選用1∶1000,遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的農(nóng)村選用1∶2000;農(nóng)村宅基地界址點(diǎn)相對(duì)鄰近圖根點(diǎn)點(diǎn)位誤差:一級(jí)界址點(diǎn)5 cm,二級(jí)界址點(diǎn)7.5 cm。因此,當(dāng)前農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量的方法主要有以下3種:

        1)全野外數(shù)字化測(cè)量地籍地形的方法。在一些發(fā)達(dá)省份大都采用此類方法,該方法精度很高,但成本高、工期長(zhǎng)。

        2)全野外數(shù)字化測(cè)量地籍、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量地形的方法。一些中部省份大都采用這種方法,不僅成本較低、速度較快,精度也能達(dá)到要求。

        3)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量地籍地形的方法。一些西部省份采用全數(shù)字航空攝影測(cè)量方法,這種方法雖然成本低、速度快,地物的精度能達(dá)到要求,界址點(diǎn)的精度卻難以保證。

        二、基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量方法

        本文基于在甘肅張掖開展的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量試點(diǎn)項(xiàng)目,通過試驗(yàn)探討了基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量方法。

        1.試驗(yàn)的基本思想和技術(shù)流程

        地籍測(cè)量的主要內(nèi)容包括測(cè)定宅基地界址點(diǎn)位置和測(cè)繪地籍圖。本文所研究方法的基本思想是先用全站儀或GPSRTK測(cè)量宅基地的界址點(diǎn),然后用界址點(diǎn)作為像控點(diǎn)對(duì)高分辨率遙感影像進(jìn)行正射校正,參照外業(yè)測(cè)繪的界址點(diǎn)、界址線,從遙感正射影像圖上解譯地物繪制地籍圖。技術(shù)流程如圖1所示。

        圖1 基于GeoEye影像的農(nóng)村宅基地地籍圖測(cè)繪技術(shù)流程圖

        2.試驗(yàn)概況

        本次試驗(yàn)選用0.5 m分辨率的GeoEye遙感影像,該影像的時(shí)相接近本次試驗(yàn)的時(shí)間,因此現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)。為了提高遙感影像正射校正的精度,裁剪了一幅覆蓋一個(gè)村莊且面積不超過1 km2的矩形遙感影像(如圖2所示)進(jìn)行試驗(yàn)。

        該試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)平坦,區(qū)域內(nèi)的建筑物絕大部分為平房,高度均勻且低矮。首先用全站儀或GPS RTK全野外數(shù)字化測(cè)繪了試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的界址點(diǎn)和地籍圖。界址點(diǎn)和地物點(diǎn)都具有相同的精度,且基本上都能達(dá)到圖根點(diǎn)的精度要求。

        3.遙感影像的處理

        在正射校正前,首先對(duì)遙感影像進(jìn)行預(yù)處理,主要包括影像調(diào)整(圖像的亮度、對(duì)比度和灰度)、去掉不要的灰色或斑點(diǎn)等,以提高遙感影像的清晰度;然后對(duì)其進(jìn)行正射校正[1-2]。

        圖2 試驗(yàn)區(qū)遙感影像

        在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)分別均勻地選取了4個(gè)和16個(gè)界址點(diǎn)作為像控點(diǎn),然后進(jìn)行一次多項(xiàng)式和三次多項(xiàng)式正射校正,結(jié)果差別很小。這就說明,當(dāng)被校正區(qū)域較小時(shí),有效的像控點(diǎn)個(gè)數(shù)也會(huì)較少。最后選擇用4個(gè)點(diǎn)校正的正射影像圖進(jìn)行后期的試驗(yàn)。

        4.遙感影像的解譯

        為了提高圖像解譯的精度,首先在測(cè)量界址點(diǎn)時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行野外調(diào)繪,并將外業(yè)測(cè)繪的地籍要素(如界址點(diǎn)、界址線和宗地等)疊加到遙感正射影像圖上,以此為控制和參照進(jìn)行地物要素的解譯;然后將解譯后的地物圖形與全野外數(shù)字化測(cè)繪的地物圖形進(jìn)行比較,如圖3所示。其中,淺色的是解譯的圖形,深色的是全野外測(cè)繪的圖形,從而檢驗(yàn)解譯地物的精度。

        圖3 影像解譯的地物圖形與全野外數(shù)字化測(cè)繪地物圖形對(duì)比圖

        均勻選取100個(gè)同名地物點(diǎn),以全野外數(shù)字化測(cè)繪的地物點(diǎn)坐標(biāo)為真值,對(duì)同名的解譯地物點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行精度檢查,檢查結(jié)果見表1。

        表1 解譯地物點(diǎn)誤差統(tǒng)計(jì)表 m

        以2倍中誤差(0.5 m)作為限差,在剔除了2個(gè)超限的誤差后,計(jì)算得到解譯地物點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為

        考慮到全野外數(shù)字化測(cè)繪的地物點(diǎn)精度與圖根點(diǎn)精度相等,所以該精度就是解譯地籍圖上地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差。

        根據(jù)《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》(TD 1001—1993)和《城市測(cè)量規(guī)范》(CJJ/T 8—2011)的規(guī)定:大比例尺地籍圖(或地形圖)地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于圖上0.5 mm,即1∶1000和1∶2000地籍圖(或地形圖)上地物點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差分別不得大于0.5 m和1.0 m[3-4]。由此可以確定,據(jù)此方法解譯的地籍圖上地物點(diǎn)的精度能達(dá)到1∶1000地籍圖的精度要求,但略低。在實(shí)踐操作時(shí),一定要保證正射校正和調(diào)繪的精度,才能保證達(dá)到1∶1000的精度要求;否則,雖然一定能夠達(dá)到1∶2000地籍圖的精度要求,但可能會(huì)超出1∶1000地籍圖的精度要求。總之,該方法測(cè)繪的地籍圖一定能夠達(dá)到農(nóng)村地籍圖的精度要求。

        5.小 結(jié)

        本次試驗(yàn)之所以達(dá)到理想的精度要求,主要是因?yàn)椴扇×巳缦麓胧?/p>

        1)確保校正精度。一方面,選取遙感影像的分辨率不要低于1 m,影像范圍最大不超過1 km2(這適合農(nóng)村村莊分布零散的特點(diǎn));另一方面,選擇野外全站儀實(shí)測(cè)位置良好的界址點(diǎn)作為像控點(diǎn)對(duì)遙感影像進(jìn)行正射校正。

        2)確保解譯精度。一方面,解譯前對(duì)影像進(jìn)行了野外調(diào)繪;另一方面,在解譯時(shí),將全野外數(shù)字化測(cè)繪的地籍要素(界址線和宗地)疊加到遙感影像上作為控制和參照進(jìn)行地物的解譯。

        另外,當(dāng)農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量區(qū)域?qū)儆谏絽^(qū)時(shí),在制作正射遙感影像圖時(shí)必須使用數(shù)字高程模型進(jìn)行校正,才能保證解譯地籍圖上地物點(diǎn)的精度。

        該試驗(yàn)區(qū)是本試點(diǎn)縣乃至整個(gè)甘肅河西走廊地區(qū)最典型的一個(gè)區(qū)域,因此該試驗(yàn)區(qū)的方法和經(jīng)驗(yàn)可以推廣到整個(gè)河西走廊地區(qū)乃至西北五省區(qū)。

        三、結(jié)束語

        地籍測(cè)量主要有兩個(gè)內(nèi)容:一是測(cè)量界址點(diǎn),據(jù)此繪制地籍要素(界址線和宗地);二是測(cè)量地物點(diǎn),據(jù)此繪制地物要素(圍墻、房屋、道路、水渠等)。其中,地籍要素(主要是界址點(diǎn))測(cè)量的精度要求較高,它是土地使用權(quán)確權(quán)和發(fā)證的重要依據(jù),具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和法律意義;而地物要素(主要是地物點(diǎn))測(cè)量的精度要求較低,它主要反映地籍要素的位置和土地利用狀況,是作為專題地圖地籍圖的地理底圖。因此,地籍測(cè)量可以采用不同精度的測(cè)量方法測(cè)量不同的要素。

        基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測(cè)量方法,即用全站儀和GPSRTK全野外數(shù)字化測(cè)繪地籍要素,在此基礎(chǔ)上,用正射遙感影像解譯地物要素并繪制地籍圖的方法,是完全可行的,可以廣泛推廣。

        [1]陳國(guó)良,汪云甲,田豐.基于EROS-B影像更新礦區(qū)大比例尺地形圖的方法與精度評(píng)價(jià)[J].測(cè)繪通報(bào),2011(12):9-11.

        [2]楊澤運(yùn),康家銀,趙廣東.利用QuickBird全色遙感影像更新城市大比例尺地形圖[J].測(cè)繪工程,2005,14(2):29-31.

        [3]國(guó)家土地管理局.TD 1001—1993城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程[S].北京:測(cè)繪出版社,1993.

        [4]CJJ/T 8—2011城市測(cè)量規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

        [5]楊永崇,郭嵐.實(shí)用土地信息系統(tǒng)[M].北京:測(cè)繪出版社,2009.

        [6]楊永崇,郭達(dá)志.土地信息系統(tǒng)中多分辨率數(shù)字地圖的研究[J].測(cè)繪通報(bào),2005(7):61-63.

        [7]詹長(zhǎng)根.地籍測(cè)量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2005.

        [8]李天文,張友順.現(xiàn)代地籍測(cè)量[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

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