基于無人機傾斜攝影模型測量技術(shù)在房地一體確權(quán)項目中的應用探討

張淑玲 史與正 王 英 謝文明 李 昱（湖南省地質(zhì)測繪院，湖南 衡陽 421001）

0.引言

農(nóng)村房地一體確權(quán)登記頒證工作是我國實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、推動農(nóng)村制度改革、加快城鄉(xiāng)融合發(fā)展、推進宅基地“三權(quán)分置”改革等工作的基礎，是黨中央確定的重大惠民利民工程。其目的是全面查清農(nóng)村宅基地使用權(quán)、集體建設用地使用權(quán)及房屋所有權(quán)的權(quán)屬、位置、界線、范圍、面積和用途等。

根據(jù)《自然資源部關(guān)于加快宅基地和集體建設用地使用權(quán)確權(quán)登記工作的通知》自然資發(fā)（2020）84號要求，2020年底要基本完成宅基地和集體建設用地確權(quán)登記工作，是黨中央部署的一項重點任務。由于全國宅基地數(shù)量大，情況復雜，各地農(nóng)村地籍調(diào)查基礎條件良莠不齊，特別是今年上半年特殊情況影響了工作推進，要按時保質(zhì)保量完成這一任務，必須依靠先進的科技手段，采取靈活高效的測繪和調(diào)查方式。本文介紹的基于無人機傾斜攝影三維模型測繪房地一體確權(quán)要素技術(shù)，能夠快速、精準、高效地完成農(nóng)村宅基地和房屋測量，為實施農(nóng)村宅基地快速調(diào)查提供一種新的技術(shù)方法。

1.常規(guī)測量手段面臨的難題

目前在從事農(nóng)村房地一體確權(quán)登記工作中，采用常規(guī)測量手段，通常會碰到以下比較棘手的問題：

（1）多層房屋連墻共垛、房屋連排共墻，且因鄰街建設，依地勢而建等，房屋對邊邊長不相等，且不易丈量（如圖1所示）；

（2）戶主長期外出工作，家門緊閉無法進入，房屋測量和權(quán)屬調(diào)查時，面臨無法丈量房屋邊長和無人現(xiàn)場指界的難題（如圖2所示）；

（3）鄰水或靠墻堆積雜物等困難區(qū)域無法丈量房屋邊長，無法完整實測房屋邊線（如圖3所示）。

圖1 連墻共垛房屋

圖2 家門緊閉房屋

圖3 鄰水房屋

2.房地一體確權(quán)技術(shù)指標要求

根據(jù)《湖南省農(nóng)村宅基地房地一體確權(quán)登記頒證工作實施方案》的相關(guān)規(guī)定，解析法測量界址點和房角點測量精度指標（如表1所示）：

表1 解析界址點（房角點）的精度

3.無人機傾斜攝影三維模型測量技術(shù)應用優(yōu)勢

3.1 精度可靠

本文提出采用無人機傾斜航空攝影技術(shù)高效獲取高精度、多視角影像，建立三維模型，在自主研發(fā)的《湘地測傾斜攝影測圖系統(tǒng)》內(nèi)業(yè)完成農(nóng)村宅基地、集體建設用地及其地上房屋等建、構(gòu)筑物的不動產(chǎn)測量工作，該軟件在實施大比例尺內(nèi)業(yè)測圖時，其成果精度經(jīng)國家測繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心檢測，平面絕對位置中誤差均優(yōu)于5cm（文獻9），達到了解析法測量界址點、房角點二級精度指標要求。

3.2 快速高效

將無人機傾斜攝影三維模型測量技術(shù)應用于農(nóng)村宅基地和集體建設用地房地一體測量，相較于傳統(tǒng)的采用GPS-RTK結(jié)合全站儀的實地測量方法：（1）降低外業(yè)人員工作強度，提高功效、縮短工期；（2）優(yōu)化作業(yè)方法，直接在三維模型上采集數(shù)據(jù)，不需要佩戴立體眼鏡；（3）三維模型影像逼真，軟件智能化水平高，對作業(yè)人員技術(shù)水平要求較低，作業(yè)方法智能高效。

3.3 便于實施

利用基于無人機傾斜攝影三維模型的《湘地測傾斜攝影測圖系統(tǒng)》實施農(nóng)村宅基地和集體建設用地房地一體測量項目，測量工作是在室內(nèi)電腦軟件中操作完成，受外界天氣影響小，不管刮風下雨都能作業(yè)。對于農(nóng)村連墻共垛、長期空置無人居住無法進入的房屋、鄰水或靠墻堆積雜物的房屋都能在室內(nèi)完成測量工作，受外界環(huán)境因素影響小。

4.應用方法

本文以衡陽市某縣確權(quán)登記項目實施為例，利用無人機傾斜攝影三維模型實施測量形成基礎數(shù)據(jù)，實施過程主要包括：傾斜航空攝影、像片控制測量、空三加密、三維建模、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集、外業(yè)調(diào)繪等，確權(quán)登記后形成權(quán)籍調(diào)查成果，本文主要對房屋測量、權(quán)屬調(diào)查進行探討。

4.1 房屋測量方法

多層異形房屋的采集，先采集最外圍房屋邊線，再通過面分割的方式得到每層房屋邊線（如圖4所示）；一般在模型上直接測量房屋邊線，不需要外業(yè)調(diào)繪進行屋檐改正；部分遮擋某些邊只能看到一個角點的房屋，先在房屋頂上采集兩個點確定邊的方向，然后利用映射功能確定房角位置，把整條屋頂上的邊映射到墻面正確位置（如圖5所示）；連墻共垛、長期無人居住無法進入院落、鄰水房屋等外業(yè)測量困難的房屋，在內(nèi)業(yè)直接完成；附屬房屋的采集，起點從與主體房屋的公共邊開始，直接生成柘樸關(guān)系（如圖6所示）：

利用無人機傾斜攝影三維模型進行房地一體要素測量，可以在內(nèi)業(yè)完成房屋邊長、面積、層高、材質(zhì)、全貌要素調(diào)查等地籍測量要素采集，完成部分表、冊、草圖的編制，只要現(xiàn)場指界和收集權(quán)利人信息，即可完成確權(quán)工作。

圖4 面分割法房屋測量

圖5 部分遮擋房屋測量

圖6 附屬房屋測量

4.2 權(quán)屬調(diào)查：集中指界或異地指界

（1）現(xiàn)場指界，無人機傾斜攝影影像制作的正射影像圖，可作為土地權(quán)屬狀況調(diào)查的工作地圖，色彩豐富真實，各類地物地貌一目了然，調(diào)查人員容易辨識，村民容易辨認，對于無遮擋處可提供現(xiàn)場照片，利于調(diào)查工作的開展。

（2）無人機傾斜攝影三維模型直觀反映了實地建筑物的外觀特征，在群眾基礎好的地區(qū)，可不必挨家挨戶現(xiàn)場指界，調(diào)查員可通過公告、廣播、電話、QQ、微信等方式通知指界人，集中到村委會實現(xiàn)室內(nèi)集中指界。

（3）對于不能到現(xiàn)場指界的權(quán)利人，可在三維模型上通過手機視頻或騰訊會議方式進行視頻指界，實現(xiàn)異地指界，通過網(wǎng)絡傳輸信息、委托簽字，完善指界手續(xù)。

4.3 質(zhì)量檢查

對于前期宅基地和集體建設用地已完成地籍調(diào)查和地籍測量的地區(qū)，可對照傾斜攝影三維模型對調(diào)查和測繪成果進行核實，檢查房屋的層數(shù)、材質(zhì)、邊長等數(shù)據(jù)是否屬實。

4.4 生產(chǎn)多樣化測繪產(chǎn)品

利用無人機傾斜攝影三維模型，可以根據(jù)需要制作DOM、DTM、DSM、DEM、DLG、三維模型，豐富了不動產(chǎn)測繪成果。

5.精度檢測

在測區(qū)范圍內(nèi)用手持測距儀隨機檢查，宅基地803宗，量測邊長1330條。經(jīng)統(tǒng)計，邊長中誤差為4.3cm，其中粗差38個，最大誤差為18cm。具體情況（如表2所示）：

表2 精度檢測統(tǒng)計表

6.結(jié)束語

利用無人機傾斜攝影三維模型測繪房地一體確權(quán)要素完成不動產(chǎn)測量工作，房屋界址點測量、邊長丈量等大部分工作可在室內(nèi)完成，精度完全滿足1∶500地籍測量精度，且工作量比常規(guī)方法減少一半以上，縮短了工期，借助三維模型和網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)了集中指界和視頻指界。無人機傾斜攝影三維模型在農(nóng)村房地一體確權(quán)登記項目的應用，開啟了無人機傾斜攝影測量技術(shù)新的應用方式，不僅效率高、精度可靠，而且還可提供多樣化的測量產(chǎn)品，為三維不動產(chǎn)測繪奠定了基礎。不足之處是在局部建筑物密集區(qū)域，遮擋區(qū)影像存在拉花、變形的問題，影響采集精度；另一方面，由于三維模型尚未實現(xiàn)單體化，無法將模型與矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一一對應。