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无人机航测在农村不动产权籍调查中的应用

2020-09-06袁铭翔

中国新技术新产品 2020年12期

袁铭翔

摘  要:利用无人机航测技术能够快速地获取三维实景影像,具有纹理清晰、成像逼真、可量测等诸多优点。在农村不动产权籍调查过程中,采用无人机航测技术可大大降低实地外业丈量的工作量,有效破解不通视房屋拐点量边的难题,能迅速获得数字线划图,利用不动产三维模型还能查看测量三维数据,克服外业调查存在的人为误差多、费力耗时等困难。基于此,该文首先阐述了不动产权籍调查的流程,然后分析了无人机航测技术的系统构成,最后提出了无人机航测技术在农村不动产权籍调查过程中的具体应用,希望能为促进我国农村不动产权籍调查水平的提高提供一些有益的参考和借鉴。

关键词:无人机航测;农村不动产;权籍调查

中图分类号:P232            文献标志码:A

开展农村不动产权籍调查可有效保护农民的合法权益,促进城乡改革不断深化,有助于实现数字化、信息化、现代化“城乡一体化”建设目标。接下来,该文以无人机航测技术为例,研究和探讨无人机航测在农村不动产权籍调查中的具体应用。

1 不动产权籍调查的流程

我国在第三次国土调查过程中,首次在农村不动产权籍调查工作中应用无人机航测技术,有力地促进了我国不动产权籍调查向信息化、精细化以及精准化的方向发展,其中对每一块土地的调查都细化到了利用现状、产权归属等方面,同时还详细划分了土地资源的类型,能够充分反映出目前不动产的拟用途或现用途,有效破解了我国农村不动产产权归属的难题,并且为摸清农村不动产用途、分布规律、特点等打下了坚实基础[1]。

下面以某县农村不动产权籍调查工作为例,使用0.15 m分辨率的遥感影像资料对农村土地利用现状和土地权属进行调查。操作流程包括5步。1)准备数据。主要包括地籍调查数据、正射影像图、地理国情普查数据、城镇规划数据、房屋等不动产登记数据、土地供应数据、土地登记数据等。2)制作房屋归属权属数据和土地利用框架数据。3)内业转绘,主要包括房屋归属图斑、土地利用图斑等。4)得出不动产权属调查结果,并由特定部门对数据进行检核。5)构建城乡一体化数据库以及数据共享平台,使调查数据更好地服务于社会需要。

2 无人机航测技术的系统构成

2.1 飞行平台

某县的作业区域大部分是盆地和山地,村庄的建筑物较为集中,作业区域环境较为复杂,因此选用稳定和效率兼顾的四旋翼无人机,配套的飞控系统可以同步记录拍摄时的姿态、位置等内容。无人机所携带的倾斜摄影测量系统的各项指标为:飞行的高度<120 m,飞行速度≤18 m/s,控制半径>500 m,相机重1.65 kg,垂直方向的定位精度≥±0.02 mm,水平方向≥±0.02 mm,抗7级大风,防中雨,续航长度≤29 kg,续航时间≤55 min,使用GPS、北斗、GLONASS三星RTK进行卫星定位。

2.2 传感器

通过低空倾斜摄影取得4个倾斜方向、1个垂直方向的实景影像信息,为确保三维模型更为真实,拍摄的影像需要具备层次丰富、画面清晰、色彩反差较小等特征。该次倾斜摄影测量使用的是单架次配备倾斜五相机模块Ⅲ,续航是55 min,重量为1.60 kg,旁向重叠80%,航向重叠80%,可倾斜作业0.66 km2。

2.3 数据处理

通过对正射影像图数据和三维模型进行分析,利用Pix4Dmapper软件处理影像,该软件在影像及数据处理的速度和精度上表现优异,可自动获取GPS/IMU数据和相机参数,能自动产生带纹理的三维模型和Google瓦片。

3 无人机航测在农村不动产权籍调查中的应用

3.1 调查区基本情况

该次研究的对象某县地处我国东部,其范围内大部分是盆地和山地,地形地貌具有较大的变化,当地的植被发育极为茂盛,植被覆盖率较高,达到60%以上。某县域内具有发达的水系,是北江的一部分支流。该次以某县全境范围作为调查的对象,调查面积大约为2 175 km2。因该次调查面积非常广泛,同时又因为该地区的地形地貌变化较大,所以按照县域地形的具体变化特点,把调查区域一共划分成8个飞行子区块。

3.2 无人机航拍影像获取

在第三次全国土地调查中,农村不動产权籍调查是非常重要的一个组成部分,该次调查具有信息化、细化以及精准化的特点,其间综合运用了一些现代化的测绘技术。采用1 m分辨率和0.15 m分辨率遥感航空影像资料,分别对农村和城镇不动产权属及利用情况展开调查,农村的不动产利用现状和种类较为单一,重点是土地归属、住宅权属等,城镇中人口比较密集,不动产用途、类型繁杂,比如住宅、工业用地、道路、草地等,所以需要采用分辨率不同的航空遥感影像数据。

无人机航测技术的特点是效率高、成图快、灵活机动、精度高,具有大面积调查的显著优势,按照某县域地形特点,总共划分了8个飞行子区块,以更好地获取航空遥感影像数据。具体的操作流程分为5步。1)按照某县域的地形地貌变化规律对飞行子区块进行分割,对每一个子区块飞行的航速、高度、航向重叠度、旁向重叠度等参数进行确定。2)结合某县地形地貌变化特点,适当地降低或者增加地面控制点埋设的密度,以保证航拍影像资料的质量能符合相关要求。3)根据已设定的飞行参数进行航空摄影,取得影像资料,同时进行检核,对不能达到质量要求的影像数据要进行重飞,重新获取数据,以确保影像数据质量完全达标。4)采用ENVI OneButton软件对影像数据进行处理,并获取正射影像图。5)按照调查内容的不同,分别制作不同类型的工作底图。

3.3 高分辨率抓拍影像DOM制作

数字正射影像(简称DOM)在现代化建设过程中具有重要地位,该产品的出现为不动产信息向精准化、信息化方向发展奠定了坚实的基础。在使用权权籍调查中,所使用的是2.5 m分辨率遥感卫星影像数据,与该次不动产权籍调查所采用的航空影像分辨率相比,前一次的影像分辨率较低,所以在该次不动产权籍调查中,只出现了较小的误差。有关专家对分辨率不同的影像数据所产生的误差进行分析,发现使用分辨率为0.15 m的遥感影像取得的图斑只产生了0.6%左右的误差,使用分辨率为2.5 m的遥感影像取得的图斑所产生的误差是4.2%左右。由此可见,该次调查所使用的1 m分辨率和0.15 m分辨率的遥感影像都符合调查精度的相关要求,所制作生成的图斑和DOM等信息也都符合不动产权籍调查的有关要求。

3.4 GNSS技术的应用

在调查不动产权属的过程中使用無人机航测技术,因为存在高大建筑物遮挡、植被覆盖等方面的问题,所获得的遥感影像可能会出现“留白”的情况,同时在处理内业影像数据时往往会有部分区域存在争议。所以,只有综合借助其他多种测绘技术方法,才可撰写出更加准确、精确度更高的不动产权籍调查报告。一些传统的测绘技术,比如全站仪等,因其缺乏机动性、工作周期较长,因此在不动产调查工作中很少被采用[2-3]。而GNSS技术具备全天候、灵活性高、效率高、精度高等显著特点,被广泛运用在土地动态监测、地籍测量等多个领域。所以,可在农村不动产权籍调查中使用GNSS技术开展调绘、核查或补绘等工作,其优势包括3个方面。1)不但可以彻底解决由于遥感航空影像受建筑物、植被等遮挡而导致的“留白”问题,还能在无人机航测的过程中,为其营造更多的像控点,在后期进行DOM产品的数据检核时,也对开展最终的精度对比工作具有重要帮助。2)GNSS技术很少受到气候方面的影响,能够灵活机动地开展各项作业,在调查以及外业补绘工作中具有较为明显的优势。3)在图斑信息核查以及取证测量坐标过程中,GNSS技术的优势较为明显,能够有效地弥补无人机航测影像数据精度不高的不足。

3.5 数据库建设

开展农村不动产权籍调查的最终目的是更好地为社会服务,这就要求我们建设一体化的数据库,并向用户数据有针对性地进行开放,这是促使农村不动产权籍调查资料成果向服务社会转化的一条重要渠道。开展农村不动产权籍调查工作,不仅是对各类农村不动产权籍、利用状况等问题进行明确,同时也为建设信息化土地资料利用数据库和提升土地资源利用效率奠定了坚实的基础。所以,可以现有的一体化土地调查管理系统为依托,构建农村不动产权籍调查结果的数据库应用平台,按照不同用户的实际需要,有针对性地开放相关资料查阅权限,从而最大限度地提升不动产成果资料服务社会的效果。比如,需要对某一块土地资源的权籍问题进行查询时,只需在相应的数据库位置输入对应的关键词,就能够顺利查询到有关该块土地的各类信息。

4 结语

总而言之,该文以某县农村不动产权籍调查工作为例,探讨了无人机航测技术在农村不动产权籍调查中的具体应用。通过研究发现,在对农村不动产权籍开展调查的过程中,采用无人机航测技术具有非常明显的优势,其能够快速获取调查区域的高分辨率航拍影像数据,这些影像数据的精度非常高,完全符合农村不动产权籍调查的各项要求。通过综合利用各种测绘技术,不仅可以提升DOM产品、图斑的质量和精度,而且可以大大降低外业测绘的工作量,减少农村不动产权籍调查的成本,促进农村不动产权籍调查逐步实现信息化、精细化以及精准化的建设目标,有效提升调查成果资料服务社会的效益。

参考文献

[1]邓清军,张士武,许邦鑫.无人机倾斜摄影技术在农村不动产确权中的应用[J].北京测绘,2018(2):225-228.

[2]李德亮,李玉龙,刘涛,等.无人机在松原市不动产测绘中的应用[J].地理空间信息,2018(9):51-54.

[3]李彬,何佳,杜鹃.无人机测量空中三角测量技术应用[J].经纬天地,2018(5):61-65.