基于GF—2衛(wèi)星影像的宅基地測量技術(shù)研究

馬衛(wèi)志

摘 要：文章針對當(dāng)前農(nóng)村宅基地調(diào)查的需求，以農(nóng)村宅基地地籍測量為研究對象，論文提出了基于遙感技術(shù)的農(nóng)村宅基地地籍測量新思路，以遙感影像為底圖，套合農(nóng)村二調(diào)數(shù)據(jù)庫中地類圖斑層和已有數(shù)字線劃圖，在影像圖的基礎(chǔ)上對每塊宗地進(jìn)行宗地預(yù)編號及宗地界線的預(yù)先繪制，作為外業(yè)測量的基礎(chǔ)。外業(yè)測量后，用正射遙感影像解譯地物要素并繪制地籍圖。結(jié)果表明，該方法在提高工作效率的同時(shí)保證了測量精度。

關(guān)鍵詞：遙感 農(nóng)村宅基地 地籍測量

中圖分類號：TP751 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0013-02

農(nóng)村宅基地確權(quán)登記發(fā)證工作，是明晰農(nóng)村宅基地產(chǎn)權(quán)關(guān)系，依法保護(hù)農(nóng)村宅基地使用權(quán)人合法權(quán)益，規(guī)范農(nóng)村宅基地管理，促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、公益性工作。農(nóng)村宅基地調(diào)查是農(nóng)村宅基地確權(quán)登記發(fā)證工作的基礎(chǔ)性工作。相對于城鎮(zhèn)地籍調(diào)查，農(nóng)村宅基地調(diào)查具有分布范圍廣、地域分散、適用農(nóng)村宅基地確權(quán)政策的特點(diǎn)。

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、倉庫、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，施測的范圍比較小，一般指一個(gè)村子，面積一般在0.25km2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，施測的范圍比較大，一般面積都在1km2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)村宅基地地籍測量現(xiàn)狀

國土資源部規(guī)定，農(nóng)村宅基地地籍測量的精度參照城鎮(zhèn)地籍測量執(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)相對鄰近圖根點(diǎn)點(diǎn)位誤差：一級界址點(diǎn)5cm，二級界址點(diǎn)7.5cm。因此，當(dāng)前農(nóng)村宅基地地籍測量的方法主要有以下3種：

（1）全野外數(shù)字化測量地籍地形的方法。

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。

（2）全野外數(shù)字化測量地籍、數(shù)字?jǐn)z影測量地形的方法。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。

3 基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測量方法

本文基于廣東省某縣開展的農(nóng)村宅基地地籍測量試點(diǎn)項(xiàng)目，通過試驗(yàn)探討了基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測量方法。

3.1 試驗(yàn)的基本思想和技術(shù)流程

地籍測量的主要內(nèi)容包括測定宅基地界址點(diǎn)位置和測繪地籍圖。文章所研究方法的基本思想是先用全站儀或GPSRTK測量宅基地的界址點(diǎn)，然后用界址點(diǎn)作為像控點(diǎn)對高分辨率遙感影像進(jìn)行正射校正，參照外業(yè)測繪的界址點(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。

3.2 試驗(yàn)概況

本次試驗(yàn)選用0.8m分辨率的國產(chǎn)高分二號衛(wèi)星遙感影像，該影像的時(shí)間相接近本次試驗(yàn)的時(shí)間，因此現(xiàn)勢性較強(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1km2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GPSRTK全野外數(shù)字化測繪了試驗(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。

3.3 遙感影像的處理

在正射校正前，首先，對遙感影像進(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，對其進(jìn)行正射校正。

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)。

進(jìn)一步以遙感影像為底圖，套合農(nóng)村二調(diào)數(shù)據(jù)庫中地類圖斑層和已有數(shù)字線劃圖，在影像圖的基礎(chǔ)上對每宗地進(jìn)行宗地預(yù)編號及宗地界線的預(yù)先繪制，從而方便外業(yè)調(diào)查人員進(jìn)行實(shí)地權(quán)屬調(diào)查時(shí)對所調(diào)查宗地的面積、位置、四至產(chǎn)生直觀的認(rèn)識。因?yàn)镽S影像有現(xiàn)勢性強(qiáng)和易于判讀等特點(diǎn)可以提高外業(yè)權(quán)屬調(diào)查的工作效率和降低權(quán)屬調(diào)查的錯(cuò)誤幾率。如圖2所示，結(jié)合遙感影像與數(shù)據(jù)庫資料進(jìn)行套合的成果，從圖中可以看出此村莊的工作量、行走路線、房屋數(shù)量情況及測區(qū)環(huán)境等，大大的節(jié)省了時(shí)間及工作效率。

3.4 遙感影像的解譯

為了提高圖像解譯的精度，首先在測量界址點(diǎn)時(shí)對圖像進(jìn)行野外調(diào)繪，并將外業(yè)測繪的地籍要素（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)字化測繪的地物圖形進(jìn)行比較，從而檢驗(yàn)解譯地物的精度。均勻選取100個(gè)同名地物點(diǎn)，以全野外數(shù)字化測繪的地物點(diǎn)坐標(biāo)為真值，對同名的解譯地物點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行精度檢查。以2倍中誤差（0.5m）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

（1）

考慮到全野外數(shù)字化測繪的地物點(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》（TD1001—1993）和《城市測量規(guī)范》（CJJ/T8—2011）的規(guī)定：大比例尺地籍圖（或地形圖）地物點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于圖上0.5mm，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0.5m和1.0m。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，但可能會超出1：1000地籍圖的精度要求。總之，該方法測繪的地籍圖一定能夠達(dá)到農(nóng)村地籍圖的精度要求。

3.5 試驗(yàn)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1m，影像范圍最大不超過1km2（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)測位置良好的界址點(diǎn)作為像控點(diǎn)對遙感影像進(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的物點(diǎn)的精度。

該試驗(yàn)區(qū)是本試點(diǎn)縣乃至整個(gè)華北最典型的一個(gè)區(qū)域，因此，該試驗(yàn)區(qū)的方法和經(jīng)驗(yàn)可以推廣到整華北幾個(gè)省區(qū)。

4 結(jié)語

地籍測量主要有兩個(gè)內(nèi)容：一是測量界址點(diǎn)，據(jù)此繪制地籍要素（界址線和宗地）；二是測量地物點(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，地籍測量可以采用不同精度的測量方法測量不同的要素。

基于遙感影像的農(nóng)村宅基地地籍測量方法，即用全站儀和GPSRTK全野外數(shù)字化測繪地籍要素，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。

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