四川省冶金地質(zhì)勘查局測繪工程大隊 黃志偉
隨著城鄉(xiāng)建設規(guī)劃深度實施,農(nóng)村土地規(guī)劃的一些老生常談問題也逐步的增多,其原因為我國的人均土地面積較少,導致土地邊界分配不合理引起了各種糾紛。所以,能夠準確而無誤的測量并計算各家土地地界,能夠做到數(shù)據(jù)準確,是緩解上述問題的最有效的辦法,因此,準確地調(diào)查農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍是當下應該做的首要任務。傳統(tǒng)的不動產(chǎn)權(quán)屬調(diào)查方法主要是運用RTK技術(shù),暴露出了作業(yè)量大、效率低、建設時間短、田間指標難、取得的成果難等問題,而傾斜攝影測量技術(shù),利用無人機作為測量平臺,搭載RTK與多角度傳感器,可以實時、高效、便捷地獲取測區(qū)數(shù)據(jù),為農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)屬數(shù)據(jù)調(diào)查提供更加合理的工作方案。
不動產(chǎn)指依法律規(guī)定或自然特性不能移動或帶走的固定財產(chǎn)。不動產(chǎn)最核心的即是土地,然后在土地的基礎上延伸出其他不動產(chǎn)類型。
不動產(chǎn)登記由物權(quán)法確立的物權(quán)制度。不動產(chǎn)登記制度所描述的是在關系人提出申請后,由當?shù)卣块T對不動產(chǎn)進行核實并載入記錄的登記制度,不動產(chǎn)登記本質(zhì)上是一種事實法,不產(chǎn)生登記處的行政行為,但具有法律效力。
1.準備工作
農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的準備工作主要是針對本次測量的計劃、資料收集、儀器使用和人員配置等工作進行的。在農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜攝影測量調(diào)查之前,系統(tǒng)必須收集土地和房屋權(quán)利的來源并對其進行分類,收集測區(qū)范圍內(nèi)的地籍情況、農(nóng)村公民身份及戶籍資料、村鎮(zhèn)建設規(guī)劃資料、其他相關資料,進行數(shù)據(jù)分析,進行實地研究等。
2.農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務宣傳動員
農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜測量涉及農(nóng)村的家家戶戶,所以要動員所測量的農(nóng)村各家各戶配合,本次農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜測量必須充分動員宣傳,充分利用電視、廣播,印刷宣傳手冊,積極促進研究的目的。
3.農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務制作調(diào)查底圖
調(diào)查底圖是農(nóng)村不動產(chǎn)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬調(diào)查工作的基礎,同時也是傾斜攝影測量成果的基礎數(shù)據(jù)。為了獲取測區(qū)的高分辨率影像,使用無人機對測區(qū)范圍內(nèi)進行正攝影測量,并以2008年農(nóng)村地籍調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)庫為基礎,對應現(xiàn)有的地籍區(qū)域和地籍分區(qū)的邊界線,標注鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村及村民小組名稱等制作調(diào)查工作底圖。
4.農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務人員培訓及試點
為了統(tǒng)一調(diào)查要求,統(tǒng)一技術(shù)標準,調(diào)查開始前由自然資源主管部門、監(jiān)理單位組織對各標段作業(yè)人員進行技術(shù)培訓,項目實施單位需要在項目開展之前進行試點工作。培訓和試點項目基于項目的技術(shù)設計文件,并且通過試點項目指定了相關的政策、規(guī)則和技術(shù)標準。通過培訓和試點項目,可以實現(xiàn)整合操作程序、技術(shù)標準和工作方法的目標。
本文結(jié)合成都彭州市部分農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查工作,以其部分地區(qū)為研究區(qū)域,并使用無人機傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)建該研究區(qū)域的三維模型,結(jié)合軟件進行房屋數(shù)據(jù)采集,通過與實測的房產(chǎn)圖數(shù)據(jù)進行比較,并進行精度判定與比較。
本次研究采用中海達FW-1固定翼無人機進行傾斜攝影測量,其特點是“高精度成圖”,與本文的農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜測量相符合。并搭載五鏡頭航攝系統(tǒng),其有效像素為1.2億(2400*5),可高精度采集測區(qū)范圍的三維模型數(shù)據(jù)。
1.航空攝影技術(shù)基準面確定
根據(jù)本文農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜測量地區(qū)彭州市的地形和飛行安全條件,確定彭州市的參考平面的高度計算公式如下:
(1)無人機傾斜測量地區(qū)彭州市的數(shù)據(jù)平面的高度是不包括最高點和最低點的各個點的平均高度平面,因此無人機傾斜測量地區(qū)彭州市攝影區(qū)域中高點的平均高度和低點的平均高程占據(jù)平均高度的一半。使用DEM設計時,無人機傾斜測量地區(qū)攝影區(qū)域單位的平均場高通過以下公式計算:
(2)在地形圖上選擇高程點計算分區(qū)平均平面高程公式如下:
①在平原和地形高差不大的平緩地區(qū):
②在丘陵和地形起伏較大的地區(qū):
2.航空攝影技術(shù)航高確定
首先使用谷歌地圖,導入測區(qū)范圍KML文件,篩選測區(qū)范圍內(nèi)的最高點與最低點。其次,對測區(qū)范圍內(nèi)進行實地的調(diào)查,排查測區(qū)范圍內(nèi)是否存在異高構(gòu)筑物,如:高壓電立塔、異高樹木等。
3.無人機航線設計
根據(jù)本文農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍工作任務中的無人機傾斜測量地區(qū)市具體情況,將航向和旁向重疊度分別設為85%和75%,攝區(qū)航線均按東西方向直線布設。
無人機傾斜測量地區(qū)攝影區(qū)域拍攝路線是按照通常的方法繪制的,平行于拍攝區(qū)域邊界的第一條通常放置在拍攝區(qū)域的邊界或邊緣,以確保拍攝區(qū)域的邊界不少于圖像尺寸的30%。光控點易于使用,不會影響行業(yè)的常規(guī)加密;橫向超出拍攝區(qū)域的邊界至少為圖像尺寸的15%;可以認為至少一個在調(diào)查區(qū)域之外的基本覆蓋范圍是合格的。橫向的實際設計超出了拍攝區(qū)域的視覺邊界100%,并且路線覆蓋了拍攝區(qū)域之外的3個主要位置。
4.無人機數(shù)據(jù)采集
無人機傾斜測量地區(qū)攝影區(qū)域過程中,飛行前應對設備進行檢查,確保設備安裝和參數(shù)設置正確。在數(shù)據(jù)采集過程中需滿足:
(1)旋轉(zhuǎn)角度不大于25-176,在圖像的位置和橫向重疊符合規(guī)范要求的情況下,最大旋轉(zhuǎn)角度不大于35-176;
(2)圖像應清晰、層次豐富、對比鮮明、色彩鮮明;能建立清晰的三維模型,滿足與土壤分辨率相對應的小土壤目標野外注釋和內(nèi)部解釋的各要素要求;
(3)圖像中不應有云、影、煙、大尺度反射、斑點等缺陷;或有一些缺陷,但不影響空間三者的加密和映射;
(4)如有圖像缺失或者模糊的情況,應及時對對應區(qū)域進行原參數(shù)補測,從而保證數(shù)據(jù)的完整性。
行結(jié)束后,使用合適的軟件及時下載圖像數(shù)據(jù)、飛行數(shù)據(jù)集等文件,對原始數(shù)據(jù)進行預處理和校驗,計算每幅圖像曝光時機載GPS天線相位平均值的WGS84幀坐標、三維坐標和角度元素值(外方位元素),同時還需要對整個攝影區(qū)域的樣本進行調(diào)整和均化處理。
空中三角測量也稱空三加密,是利用航攝像片與所攝目標之間的空間幾何關系,根據(jù)少量像片控制點,計算待求點像片外方位元素的過程??杖用芡瓿珊螅c擊3D視圖查看航帶的飛行情況、空三點的位置密度、每張影像的相對位置及影像覆蓋范圍方位角等相關信息,從而判斷空三加密點相對位置是否有漂移或者不正確,刪除沒用的航片,為下一步的模型生成打好基礎。
利用空三加密點計算出不規(guī)則三角網(wǎng)TIN,生成三維模型的白模,再通過三維模型形狀位置從影像里面選擇最合適紋理進行貼合,從而得到實景三維模型。模型輸出成果類型包括三維模型、點云、正射影像等,并且輸出格式豐富,包括通用的OSGB、OBJ、DAE、XML等。
將采集到的影像數(shù)據(jù)、pos數(shù)據(jù)導入到軟件當中,進行數(shù)據(jù)的初始化處理,對采集影像數(shù)據(jù)的照片質(zhì)量及重疊度進行全面的檢查,對于不合格的影像數(shù)據(jù)及時進行重新補測,保證數(shù)據(jù)的整體有效性。將處理無誤的影像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理,通過空三解算,區(qū)域網(wǎng)的聯(lián)合平差最終生成三維模型。
將軟件生成的傾斜三維模型導入EPS軟件當中,進入三維編輯選項,對測區(qū)范圍內(nèi)的植被、建筑等進行位置采集并對地物屬性進行編輯,同時套盒農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)屬調(diào)查的底圖,生成滿足要求的數(shù)字化圖形。同時還能夠通過實景大師進行線框模式,與紋理模式相互切換,并且能夠在三維模型中直接采集坐標、距離、體積。
通過使用測區(qū)三維模型,能夠更加直觀地引導村民對權(quán)屬界線的辨認,不再需要進行實地指界線,并可以直接在數(shù)據(jù)庫中標注權(quán)屬人姓名、權(quán)屬面積等信息,從而有效地減少人員的外業(yè)工作時間、降低不動產(chǎn)登記權(quán)屬調(diào)查的成本,有效地提升農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)屬調(diào)查的工作效率。
無人機傾斜攝影測量作為近幾年出現(xiàn)的一種新興測量技術(shù),突破了傳統(tǒng)航空測量單鏡頭作業(yè)模式的局限,它能夠同時搭載五個鏡頭從多角度采集影像數(shù)據(jù),具備了高精度、高效率等優(yōu)勢,逐漸成為構(gòu)建地物三維模型的技術(shù)首選。本次研究內(nèi)容主要以彭州市開展的不動產(chǎn)權(quán)屬調(diào)查為基礎,利用無人機傾斜攝影技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測量進行測區(qū)的數(shù)據(jù)采集,并高效的獲取測區(qū)的高分辨率三維模型,可以有效地幫助優(yōu)化農(nóng)村不動產(chǎn)登記的工作流程、縮短工作周期、提升工作效率,在不動產(chǎn)測繪方面發(fā)揮了重要的作用。