陳天福

江西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院 江西 南昌 330038

不動(dòng)產(chǎn)測繪工作是當(dāng)前測繪領(lǐng)域中較為重要的一項(xiàng)測繪任務(wù)，在實(shí)際測繪過程中，傳統(tǒng)的測繪方式主要選擇使用GNSS-RTK、全站儀、卷尺等測繪手段進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)方面的采集。因此傳統(tǒng)的不動(dòng)產(chǎn)測繪作業(yè)形式容易受到各類因素的影響，所以出現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)問題，在作業(yè)周期方面整體時(shí)間較長，效率較為低下，在生產(chǎn)成本方面較高。因此為了解決上述問題，需要不斷對不動(dòng)產(chǎn)測繪技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，明確新的方法，讓其在不動(dòng)產(chǎn)測繪工作發(fā)揮出實(shí)際作用。

1 LIDAR技術(shù)介紹

LIDAR技術(shù)也可以稱之為探測系統(tǒng)，此類系統(tǒng)內(nèi)部主要包括了下述幾項(xiàng)內(nèi)容：POS系統(tǒng)、采集管理系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、存儲(chǔ)與控制系統(tǒng)等。其中POS系統(tǒng)需要IMU導(dǎo)航或者GPS定位系統(tǒng)的支持，才可發(fā)揮出實(shí)際作用。其中GPS系統(tǒng)選擇應(yīng)用了差分技術(shù)對其進(jìn)行支持，因此可以快速對傳感器的位置進(jìn)行精確定位；如果選擇使用IMU進(jìn)行應(yīng)用則可以針對空中傳感器進(jìn)行定位。在地面出現(xiàn)激光束后，激光遇到障礙物可以形成回路，激光傳感器可以將回波信息進(jìn)行記錄，在結(jié)合光速傳播的特點(diǎn)作出分析，以此明確障礙物的具體距離，精確障礙物的坐標(biāo)，從而完成測繪工作[1]。

LIDAR技術(shù)的應(yīng)用需要結(jié)合不同需求，判斷選擇哪種搭載形式，主要的搭載形式有：星載LIDAR、機(jī)載LIDAR和地面LIDAR。機(jī)載LIDAR可以劃分為陸地LIDAR和海洋LIDAR。根據(jù)不同的需求選擇不同形式的測量方式，一般情況下選擇使用陸地LIDAR主要對建筑物的三維坐標(biāo)作出分析，此時(shí)也可以通過不同的圖式分析選擇顏色的渲染，以此構(gòu)建構(gòu)筑物的具體圖式，此時(shí)相關(guān)作業(yè)人員也需明確不同建筑物的采集需求，從而判斷是否要進(jìn)行顏色渲染需要。

1.1 機(jī)載LIDAR測量

機(jī)載LIDAR方式主要指的是利用無人機(jī)對相關(guān)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，此時(shí)機(jī)載設(shè)備可以選擇的類型如下：固定翼、旋翼機(jī)、有人機(jī)。此類測量方式與傳統(tǒng)的攝影測量方式相比較自身優(yōu)勢更強(qiáng)，并且此類技術(shù)應(yīng)用后可以快速對地物中三維坐標(biāo)信息進(jìn)行分析，機(jī)載在精度方面具有一定的優(yōu)勢，可以豐富各類測繪產(chǎn)品的需求。機(jī)載LIDAR測量如圖1所示。

圖1 機(jī)載LIDAR測量

1.2 地面LIDAR測量

地面測繪工作主要指的是利用三腳架或者背包式的形式對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析。此類測繪方式與機(jī)載測繪方式相比較，此類測繪方式可以對地面較近距離的構(gòu)筑物進(jìn)行三維坐標(biāo)的設(shè)置。此類方式具有操作靈活性，并且在成本方面較低，可以獲取更為完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此在分析過程中更具備優(yōu)勢。

2 不動(dòng)產(chǎn)測繪的特點(diǎn)

2.1 內(nèi)容和比例的特點(diǎn)

一般情況下，在不動(dòng)產(chǎn)測繪工作中，區(qū)域范圍膠帶，因此測繪工作的準(zhǔn)確性和清晰度需要得到有效記錄才可滿足測繪的需要，此時(shí)將其安排在較小的圖紙之中，需要將測繪數(shù)據(jù)完全表達(dá)在圖紙上，才可便于后續(xù)其他工作的開展，此過程也是完善不動(dòng)產(chǎn)測繪工作的一個(gè)過程[2]。

2.2 地形測量方面的特點(diǎn)

當(dāng)前，不動(dòng)產(chǎn)測繪和地形測量工作存在一定差異性，尤其針對區(qū)域方面，如果想要對城市進(jìn)行有效設(shè)計(jì)分析，則需對城市狀態(tài)作出統(tǒng)計(jì)，此時(shí)不動(dòng)產(chǎn)測繪工作發(fā)揮出了實(shí)際作用，可以有效勘探和測量地質(zhì)問題，從而對地形作出測量。因此針對兩項(xiàng)工作的差異對其作出劃分。

2.3 權(quán)威性特點(diǎn)

不動(dòng)產(chǎn)測繪工作需要按照法律規(guī)定進(jìn)行操作，我國對測繪工作提出了相應(yīng)的要求，在測繪過程中需要選擇各種的測量設(shè)備，在技術(shù)人員方面需要選擇具備專業(yè)素養(yǎng)的員工，以此才可有效開展不動(dòng)產(chǎn)測繪工作。在測繪結(jié)束后需要將測量結(jié)果納入相關(guān)部門進(jìn)行審查，在滿足相關(guān)科學(xué)依據(jù)的情況下才可對數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用。

3 LIDAR技術(shù)在不動(dòng)產(chǎn)測繪中的應(yīng)用

在不動(dòng)產(chǎn)測繪工作中，各個(gè)區(qū)域均存在一定的差異性，比如說：房屋的零散性，或者測試區(qū)域的密集度，地勢問題等相關(guān)問題均會(huì)對測量結(jié)果造成影響，因此為了有效應(yīng)對各類測試區(qū)域的差異性，需要選擇不同的方式進(jìn)行測繪操作，以此保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精度，從而讓其符合相應(yīng)的要求。基于此為了有效分析LIDAR技術(shù)不同載體的精度和效果，選擇分析了兩個(gè)案例，以此有效判斷不動(dòng)產(chǎn)測繪工作的在使用LIDAR技術(shù)后不同的效果。

3.1 機(jī)載LIDAR在地籍測繪中的應(yīng)用

首先需要對測繪區(qū)域進(jìn)行明確，在本次測繪案例中地勢較為平坦，內(nèi)部院落大概有80座左右，因此房屋整體分布較為零散，本次測繪工作選擇使用無人機(jī)搭載LIDAR設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲取。

其次在數(shù)據(jù)獲取過程中主要針對一平方公里內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，此時(shí)無人機(jī)需要選擇垂直的方式進(jìn)行起降，在搭載LIDAR設(shè)備后，需要對航向和重疊度進(jìn)行設(shè)置，無人機(jī)的高度需要在八十米以內(nèi)。此時(shí)地面軟件也需對其進(jìn)行配合，將各類數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，從而有效對航線的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃，在滿足航飛條件后進(jìn)行云數(shù)據(jù)方面的采集。

再次針對數(shù)據(jù)處理方面，數(shù)據(jù)處理需要對各個(gè)控制點(diǎn)的云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和糾正處理，為了保證坐標(biāo)精度，還需對于云成果進(jìn)行拼接操作，減少重復(fù)問題和漏洞問題發(fā)生概率。在作業(yè)采集過程中需要明確原始點(diǎn)，通過原始點(diǎn)對云成果作出有效分析，以此對后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接和糾正，促使成果可以過濾錯(cuò)誤信息，同時(shí)有效去噪，以此將地面點(diǎn)和非地面點(diǎn)均進(jìn)行云數(shù)據(jù)的分類處理，最終為后期進(jìn)行地籍方面的采集，再將其匯總在原有地籍圖之中。

最后對于地籍圖采集和編輯工作方面，本次應(yīng)用主要選擇使用三維EPS軟件，此類軟件可以對三種不同形式的數(shù)據(jù)源進(jìn)行處理，比如說三維模型數(shù)據(jù)分析，DOM+DEM數(shù)據(jù)分析，點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析等。在數(shù)據(jù)源分析過程中可以達(dá)成裸眼采集需求，并且在采集過程中可以優(yōu)化整體精度和效率。如果選擇對點(diǎn)云成果作出分析，則可以將其格式更改為las。對于EPS而言最為支持的格式為pcd，此時(shí)可以直接將las的格式的信息導(dǎo)入在EPS之中，選擇直接加載或者轉(zhuǎn)換的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和編輯操作。點(diǎn)云生產(chǎn)地籍流程如圖2所示。

圖2 點(diǎn)云生產(chǎn)地籍圖流程

針對采集工作應(yīng)該明確圖形樣式，后續(xù)針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的模板進(jìn)行圖式的判斷，本次案例選擇使用2007圖式對其進(jìn)行圖式采集工作。如果在采集過程中發(fā)現(xiàn)有屬性較為明確的房屋，則可以選擇直接對其進(jìn)行賦值的方式進(jìn)行操作，在采集工作結(jié)束后，需要將成果直接導(dǎo)入進(jìn)軟件，按照dwg的格式進(jìn)行導(dǎo)入，再將其加載到CASS10.1的格式中，將圖式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成為符合當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的圖式內(nèi)容，按照采集的需求對成果進(jìn)行編輯，最終滿足相關(guān)規(guī)范要求。

在精度檢查和統(tǒng)計(jì)分析方面，需要對兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行檢查分析，一個(gè)是坐標(biāo)絕對精度，一個(gè)是房屋邊長精度。此時(shí)需要使用全站儀對房角點(diǎn)進(jìn)行分析，在分析過程中通過對同精度的誤差比值進(jìn)行計(jì)算，以此明確房屋邊長的具體精度。在相關(guān)試驗(yàn)后，針對不同的方向?qū)Σ钪底鞒霰容^，讓其在平面直線距離下對方向差值作出分析，盡可能在糾正差值后讓其可以符合地籍規(guī)范二級精度的需要，以此形成絕對坐標(biāo)精度[3]。

在分析過程中可以發(fā)現(xiàn)，無論是最大差值還是最小差值都可以滿足地籍規(guī)范要求。在本次案例中可以看出機(jī)載LIDAR方式對地籍圖的生產(chǎn)在滿足相關(guān)精度后符合了地籍規(guī)范的要求，在精度方面整體分布較為均勻，也符合正態(tài)分布的需要，因此整體成果的可用性較強(qiáng)。

3.2 地面LIDAR在地籍測繪中的應(yīng)用

地面LIDAR技術(shù)的應(yīng)用案例測試區(qū)域?qū)儆诔菂^(qū)邊緣地帶，房屋在分布方面較為密集，并不符合使用機(jī)載LIDAR設(shè)備的方式進(jìn)行測繪操作。因此在地面和機(jī)載選擇方面可以結(jié)合地形和房屋的分布特點(diǎn)作出分析，本次選擇使用GeoSLAM手持移動(dòng)掃描儀進(jìn)行房屋數(shù)據(jù)采集。

首先在數(shù)據(jù)獲取方面需要選擇應(yīng)用手持移動(dòng)掃描儀SLAM進(jìn)行使用，針對每一個(gè)待測區(qū)域進(jìn)行勻速的步行測量工作，以此有效對巷道兩側(cè)的密集點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，此時(shí)行走方式需要以交叉的形式進(jìn)行，以此保證數(shù)據(jù)采集的完整性，確保云數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升。

其次針對數(shù)據(jù)處理方面在需要測試的區(qū)域內(nèi)對每一個(gè)巷道的分布情況進(jìn)行控制點(diǎn)數(shù)量的設(shè)置，以此有效利用全站儀對坐標(biāo)進(jìn)行采集。針對控制點(diǎn)方面每一站都需對云數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正處理，才可得到高精度的點(diǎn)云成果，在對不同站點(diǎn)的成果進(jìn)行拼接，從而得到較為完整的結(jié)果，最后使用LIDAR360對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理分析，此時(shí)需要明確地面點(diǎn)的分類，還需對噪點(diǎn)和建筑物進(jìn)行分類，分析不同的地物所處不同的數(shù)據(jù)層，在判斷是否存在漏洞區(qū)域，如果存在漏洞區(qū)域需要采取內(nèi)插的方式對漏洞區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充，以此完善整體區(qū)域的數(shù)據(jù)處理。

再次，針對地籍圖采集和編輯工作方面，需要將相關(guān)采集結(jié)果納入EPS軟件之中，通過軟件自動(dòng)對格式進(jìn)行調(diào)整和轉(zhuǎn)換，以此對各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行云數(shù)據(jù)加載處理，最終按照地籍圖采集的要求進(jìn)行此項(xiàng)工作，后續(xù)將其應(yīng)用在點(diǎn)云數(shù)據(jù)上，從而有效對地籍圖進(jìn)行采集。針對結(jié)果方面需要選擇使用dwg格式進(jìn)行分析處理。加載軟件主要選擇使用CASS10.1軟件，在軟件選擇技術(shù)后可以將圖式的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，后續(xù)在軟件自帶的CASS質(zhì)檢模塊中，從而形成對地籍圖式的質(zhì)檢，以此保證數(shù)據(jù)成果的可靠性。

最后，針對精度檢查和統(tǒng)計(jì)工作方面與機(jī)載LIDAR技術(shù)形式一致，需要對坐標(biāo)絕對精度和房屋邊長精度作出有效判斷。本次案例選擇使用全站儀對房角點(diǎn)進(jìn)行采集分析，在數(shù)據(jù)采集結(jié)束后需要對絕對坐標(biāo)的精度進(jìn)行判斷。對于房屋邊長的檢查工作需要利用卷尺對多條邊長作出檢查分析，以此檢測房屋邊長具體精度，從而判斷各個(gè)區(qū)域房屋邊長的具體準(zhǔn)確性。

在檢測點(diǎn)分析后可以看出多個(gè)檢測點(diǎn)最大差和最小差與機(jī)載LIDAR方式相比較，地面的LIDAR技術(shù)應(yīng)用的效果更為良好，尤其是對地籍圖成果精度分析方面整體效果更為良好。在實(shí)際分析過程中還可以看出邊長檢測工作最大差和最小差平均值精度符合地籍規(guī)范要求。在分析過程中發(fā)現(xiàn)地面LIDAR方式與機(jī)載LIDAR方式相比較地面LIDAR方式的應(yīng)用自身精度更高。

在機(jī)載LIDAR方式和地面LIDAR方式相比較過程中可以看出機(jī)載屬于空中作業(yè)，與地面相比較效率較高，符合大面積任務(wù)工作，但是由于空域限制問題，在實(shí)際作業(yè)過程中需要獲取空域需求才可有效開展工作。對于地面LIDAR方式而言，此類方式更適合小區(qū)域的作業(yè)操作，無需空域的影響，天氣較為良好的情況下即可開展相應(yīng)的工作。如果站在設(shè)備價(jià)格和安全性的角度作出分析，可以看出機(jī)載LIDAR方式在設(shè)備價(jià)格方面更高，風(fēng)險(xiǎn)性更高；但如果站在操作難易程度的角度作出分析，可以看出機(jī)載LIDAR方式操作難度較高，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，針對專業(yè)的航線進(jìn)行規(guī)劃，還需選擇規(guī)范軟件進(jìn)行應(yīng)用；但是地面LIDAR方式則無需此項(xiàng)操作，對于相關(guān)作業(yè)人員而言，自身的要求不高，所以更符合當(dāng)前此項(xiàng)操作工作的需求。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前針對我國不動(dòng)產(chǎn)測繪工作中方面融入LIDAR技術(shù)，需要先明確LIDAR技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并且通過技術(shù)原理和誤差的影響情況對其作出分析，從而有效發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢，此時(shí)可以看出此類技術(shù)可以達(dá)成全天監(jiān)測和高精度的需求，還可以對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，因此LIDAR技術(shù)自身具備較為良好的應(yīng)用前景。此時(shí)使用LIDAR技術(shù)可以滿足不動(dòng)產(chǎn)測繪項(xiàng)目的需要，并且還可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)精準(zhǔn)度的提升，不斷滿足當(dāng)前測繪需要，減少外部人工工作量，降低人力方面的成本。除此之外，在應(yīng)用LIDAR技術(shù)技術(shù)后各類測繪工作可以滿足地籍規(guī)范要求，因此也具備一定實(shí)用性。