吕 悦，于志路，付海德，吕伟源，叶长斌

（1.山东正元数字城市建设有限公司，山东 烟台 264670）

随着不动产统一登记的深入实行，城镇不动产数据整合工作已基本完成。在农村地区经过了地籍调查、宅基地使用权和集体建设用地使用权确权登记发证、地籍更新等工作后，形成了大量的地籍调查和确权资料，这些资料还未充分利用，不动产登记还未完全实行。为贯彻落实中央、国务院深化农村土地制度改革等方面的总要求，各地相继开展了农村房地一体不动产权籍调查工作。这项工作是以尚未完成登记发证的宅基地和集体建设用地为重点。在作业过程中存在许多问题，例如已有资料的坐标系不规范、现有数据精度达不到权籍调查的要求和质量控制难以把握等。对于如何解决这些问题，本文结合当今测绘技术情况，对此项工作的关键问题进行阐述及应用，旨在减少作业工作量、提高工作效率和发展新技术为基本思想，将工作圆满完成[1-5]。

1 空间坐标系转换

农村不动产权籍调查的首要工作是收集已有的各类相关成果资料，包括宅基地和集体建设用地确权作业期间建立的各级控制点成果、地籍调查的档案成果、地籍测量的DLG 数据和文字报告资料等。这些成果一般是建立在1954 北京坐标系、1980 西安坐标系和地方独立坐标系等。根据国务院规定，自2018-07-01 起全国范围内全面使用2000 国家大地坐标系，停止提供上述数据成果。基于这个规定，现在最迫切的问题是将现有已有资料坐标系的数据成果转换成2000 国家大地坐标系，并且数据的转换精度和可靠性能达到现阶段权籍调查的要求，再在这个数据基础上进行后续相关的作业工作。基础数据精度和可靠性是进行此项工作的前提。

文献[6] 指出一般平面坐标系的空间转换模型为布尔莎模型，此模型能保持不同空间坐标系转换的高精度和高符合性；在进行坐标系转换时文献[7] 的结论是选取十个同名点分布在整个测区时最为合适，转换精度最高；文献[8] 提出了一种城市地方坐标系与CGCS2000 之间的严密转换模型，实现了CGCS2000坐标系的大地高与城市坐标系正常高之间的相互转换。在实际工作中可以综合应用这些方法对空间坐标系实行相互转换，转换的精度可以使用移动测量系统采集的点云数据进行验证。将以前的“单点”测量验证方式转变成现在的“点云”形成的线、面和空间模型等多种测绘数据验证方式，增加了多余观测量和数据形式，提高了精度验证的可靠性。

2 数据采集和调查

现在农村不动产权籍调查主要还是以传统的技术和方法进行作业，文献[9] 详细阐述了类似的作业方法和技术流程，作业成果人工干预较多，与现在日益发展的信息技术和新型测绘装备技术不相匹配。在即将大量开展的此项工作中应使用移动测量系统数据采集，以智能数据采集处理为主要手段进行数据处理加工。

2.1 移动测量技术

车载移动测量系统是在机动车上装配G P S、CCD、INS 或航位推算系统等先进的传感器、外换存储设备及高等级防护罩组成，在车辆的行进中，快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据。数据同步储存在车载计算机系统中，经编辑处理，形成各类专题数据成果。移动测量数据采集流程如图1所示。

图1 移动测量系统数据采集流程图

对于在农村开展这项工作，车载移动测量系统所获取的数据信息有限，不能全面满足农村范围房屋等地物的空间信息，农村现实环境情况又较为复杂，采集的数据的融合性、衔换性和完整性会受到影响。全面的技术方法是采用空地一体化构建的移动测量体系。机载LiDAR 在空中采集数据，发挥空中探测的优势；车载移动发挥近地、侧扫的优势，综合使用两种技术，构建空地一体化移动测量体系[10]。这种新型的测量系统正以面状数据采集的方式极大的提高了外业的工作效率，获得的数据形式多样，内容全面。文献[11] 评价了车载移动测量系统的绝对精度、相对精度和重复性精度，也充分证明了移动测量数据的可靠性。移动测量系统采集的点云数据切片，生成切片图；进一步产生矢量化数据成果。移动测量空间数据采集系统将在农村房地一体工作中有广泛的应用前景。

2.2 智能数据采集处理

权籍调查的工作细节要求较多，房屋的空间信息和属性信息表达详尽而严格，特别是经济较为发达的农村地区。这些繁琐的信息可以使用“泛”和“精”的方式来处理。

对于宗地和房屋信息的权利人、土地用途等属性信息需要通过收集已有调查资料和现场调查的方式确认。为了完整地收集这些资料，最常规的方法就是按照作业流程将收集的资料以类别录入到数据库中。一般操作过程中人为主观因素较多，容易出错，检查和完善比较繁琐。而通过智能手机和PDA 里安装相应的属性数据采集和定位软件，在外业调查随时进行录入、修改和拍照等获取农村房地一体所需的数据，将内外业的属性数据和基本的空间数据通过移动智能终端解决。智能数据采集流程如图2 所示。

以大众的非专业人员通过固定的格式搜集农户房屋基本属性数据并录入属于“泛”处理方式。即非专业人员能够简单地使用标准的低成本移动设备收集地理数据[12]。

图2 智能数据采集流程图

在农村房地一体中需要准确量算权利人的房屋面积。其前提工作是正确测量出每个房角点的坐标，这项工作可以通过使用移动测量系统，通过空地一体的方法利用激光点云数据和实景影像，对地表不同类型的显著地物进行分类，对不同类别的地物进行精确分离归类，实现对同类地物的统计分析，定位精度高、影像精确直观。配合利用手持测距仪在房屋对边角进行一些多余观测使用边长交会和几何方法对形状不规整的房屋进行面积测量。

对于农村一般房屋，只需按照面积计算规范分别计算每层的面积，然后将每层的面积累加起来即是该房屋总面积。对于有楼梯以及公摊面积的房屋则要进行分类计算。对于复杂的结构房屋，要把房屋尽可能的分割成简单规则的图形，分别计算出每个简单图形的面积后在进行累加便得到整个房屋的总面积。这种以专业要求，通过熟练数据处理和精确计算各种形式农户房屋面积等空间数据的方式属于“精”处理方式。

使用移动测量系统和智能数据采集处理得到可靠的空间和属性数据是农村房地一体不动产权籍调查承上启下的最关键步骤，也是这项工作最重要的内容。

3 质量控制

农村房地一体成果质量通过二级检查一级验收控制。根据成果的数据情况，将其分为空间数据和属性数据的质量控制。

3.1 空间数据的质量控制

农村不动产权籍调查的空间数据检查是运用六字解决方案和质量管理体系的PDCA 循环[13]。主要是以点、线的方式进行质量检查，优点是检查的精度稳定，方法简单，易于实施，检查的仪器设备成本低等；缺点是效率低，人力成本高，进度缓慢等。

随着新型测绘技术装备的迅速发展和高精度、高可靠性的加强，在农村房地一体成果质量检查中应该使用更先进的移动测量系统进行面区域的质量控制。其中文献[14]研究了车载移动测量系统在大比例尺地形图数学精度检测中的应用，为提高测绘质检效率提供了一种新方案；文献[15]将DOM 与测绘成果图进行叠加分析，快速精准地判读出地形图存在的质量问题，提高工作效率；文献[16]探讨了使用机载LiDAR快速有效地对点云噪声、属性信息完整性和点云精度等的检查。这些都是使用移动测量系统进行空间数据检查的具体应用。

3.2 属性数据的质量控制

农村房地一体工作主要的任务是查清农村宅基地及集体建设用地上建筑物的属性信息，包括房屋权利人、坐落和房屋建筑面积等。属性数据的检查主要包括属性项的检查和属性值的检查，其中属性项的检查主要对字段的长度、类型以及小数的位数进行检查，属性值的检查主要是对数据必填字段是否存在非法字符、是否存在空值的检查。人工检查效率低、内容繁琐、错误率高等，严重影响作业进度，因此利用程序设计检查软件进行属性数据的批量检查[7]。

通过移动测量系统的CCD 视频系统，连续全过程地记录地物属性，形成闭环的属性记录及检验系统，保证了地物属性记录的完整性和品质。作业员还可通过手写/语音输入装置及键盘进行补充属性录入。

测绘成果质量要以数据说话，以检查数据样本的正确评价结果为依据。空间和属性数据的质量检查可以使用常规方法、移动测量系统和程序设计检查软件，基于这些方法交互运用，确定了数据的可靠性是顺利完成最后工作的重要保障。

4 实验分析与对比

使用移动测量系统，在烟台城乡换合部，对几种车载移动测量设备的测量精度进行了比较和与常规测量工作效率进行了分析。

此次车载移动测量系统获取数据的车速都在30 km/h 左右。

首先通过POS 解算、点云拼换、点云着色等处理过程获得实验区域的点云数据，在扫描点云数据中选取足够多的明显特征点。然后使用全站仪、测距仪等传统测量方法采集地物的特征点、边的数据，并在点云数据中选取出对应特征地物的点云，利用量取点位置的工具，量取出特征点对应的点云坐标，利用量取点间距的工具量取特征物体的边长。

4.1 绝对精度对比

由于在点云中量取特征物尺寸数据时是手动选择，存在人工选点误差。但是，在点云的实际应用中人工选点是必不可少的一个步骤，因此，为进一步减小选点误差，采取多次选点获得数据。

1）0～20 m 地物点精度检查。选取0～20 m 明显地物点55 个，经检验，得到的精度如表1 所示。

表1 车载移动测量系统路面点精度误差统计表

从表中可以看出测量数据的平面误差都在±4.0 cm之内。高程误差均在±5 cm 左右。

2）20 ～50 m 地物点检查。为验证移动测量设备远距离精度，选择9 个视野开阔的地方，共测量验证点131 个。经检验，得到20～50 m 地物点精度如表2所示。

表2 车载移动测量系统20/50 m 地物点精度误差统计表

随着扫描距离的增大，绝对测量精度逐渐衰减。

4.2 相对精度对比

本次相对精度误差表，是通过利用测距仪、全站仪等工具在实地测量所选特征物体实际的长，再在点云中量取相应特征物的长。在明显区域利用测距仪共丈量房边56 条，4 种设备量边个数均在30 以上，得到边长检查精度。

将两类数据进行处理计算出中误差如表3 所示。

表3 车载移动测量系统相对精度误差统计表

从表中可以看出测量数据的相对误差在±1.0 cm～±2.0 cm 左右，相对精度较高。

4.3 精度总结

通过0～50 m 地物点精度统计及相对精度误差统计，可以看出平面精度及相对精度均达到农村不动产权籍调查的精度要求。

4.4 移动测量系统与常规测量作业对比

以150 户左右的村庄测量为例，使用移动测量系统和常规测量进行数据采集和处理，其作业状况对比如表4 所示。

表4 移动测量系统工作表

表5 常规测量工作表

从作业效率方面考虑，通过表4、5 的比较，显然移动测量比常规测量效率高很多。移动测量系统可以不受时段和入户的限制等客观因素的影响，时间利用率较高；常规测量受上述限制较多，测量精度受人、机和环境的影响较大。移动测量配合专业测图软件可以实现“办公室”测绘，改变了传统的数字成图了方法，大大减轻了外业工作量，并且内业处理时间和方式较灵活[17]；常规测量外业工作量较大，受限较多，内业成图和编辑受外业影响较大，不能按进度分工序解决。在大面积和复杂作业中移动测量系统的优势会尤为明显。

5 结 语

随着农村房地一体权籍调查工作的不断开展和深入，以上阐述的关键步骤的思路方法能在作业生产中产生积极影响。①作业初期已有资料的收集和过滤极为重要。收集的资料越详细全面，转换的2000 国家大地坐标系成果越可靠，以后的工作就能越容易开展，将能减少大量繁琐工作，提高作业效率，加快工作进度。②随着传感器技术的快速发展，车载移动测量系统正朝着小型化、便宜化和智能化的方向发展。随着车载移动测量系统不断完善和人们认知度的不断提高，未来该系统的应用必将越来越广泛。在以后的常规测绘作业中要大胆尝试使用新型的测绘装备和智能数据采集处理技术，同时将基础测绘的理论和方法融合到新技术中，相互发展和推进。③质量控制对农村房地一体工作中的数据成果起到保障作用，常规的质量控制方法简单易行、实用、稳定；新技术方法高效、准确、客观。这两种技术方法灵活的相互融合运用为定量和定性的房地一体数据成果质量提供了保障，为以后数据库的建立奠定了基础。