面向房地一體確權(quán)復(fù)雜難題的傾斜攝影三維建模方法研究

李朝輝

摘? 要：該文以華容縣章華鎮(zhèn)房地一體確權(quán)為工程背景，針對(duì)確權(quán)登記中遇到的多層異形房屋連墻共垛、戶主長(zhǎng)期外出戶門(mén)緊閉無(wú)法指界、房屋周邊鄰水或雜物堆積等無(wú)法丈量邊長(zhǎng)等問(wèn)題，提出了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型測(cè)繪房地一體確權(quán)方法，該研究詳細(xì)給出了具體的測(cè)量方法，并基于試驗(yàn)區(qū)對(duì)精度進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明，該方法精度完全滿足1∶500地籍測(cè)量精度，且工作量比常規(guī)方法減少一半以上，縮短了工期。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)? 房地一體確權(quán)? 傾斜攝影測(cè)量? 三維建模

中圖分類(lèi)號(hào)：P231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）05（c）-0054-03

Research on Real Estate Right Confirmation Based on 3D Modeling of UAV Tilt Photography

LI Chaohui

（Hunan Third Institute of Surveying and Mapping， Changsha，Hunan Province， 410007 China）

Abstract： Based on the engineering background of real estate integrated confirmation in Zhanghua Town， Huarong County， aiming at the problems encountered in the registration of real estate integrated confirmation， such as multi-storey special-shaped houses stacked together with walls， the householder's door closed for a long time and the side length cannot be measured， the water around the house or the accumulation of debris and so on， this paper puts forward the method of Surveying and mapping real estate integrated confirmation elements based on UAV tilt photography three-dimensional model The results show that the accuracy of this method fully meets the accuracy of 1∶500 cadastral survey， and the workload is reduced by more than half compared with the conventional method， which shortens the construction period.

Key Words： UAV; Real estate integration; Right confirmation; Oblique photogrammetry; 3D modeling

推進(jìn)農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記頒證工作，是國(guó)務(wù)院新形勢(shì)下關(guān)于“三農(nóng)”工作的重要部署，是深化農(nóng)村產(chǎn)權(quán)制度改革，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的基礎(chǔ)性工作，是落實(shí)不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記制度的基本內(nèi)容[1]。其主要任務(wù)是對(duì)宅基地和集體建設(shè)用地及地上房屋等建筑物開(kāi)展房地一體的不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查和數(shù)據(jù)建庫(kù)，并對(duì)符合登記條件的頒發(fā)不動(dòng)產(chǎn)權(quán)證。該工作涉及基層和群眾面廣，完成國(guó)家規(guī)定的目標(biāo)任務(wù)時(shí)間緊、任務(wù)重，由于歷史原因，各地的基礎(chǔ)工作實(shí)際情況不一，因此各地在推進(jìn)農(nóng)村房地一體確權(quán)登記工作上進(jìn)展也不一致，還存在一些地方對(duì)農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記工作目標(biāo)不明確、工作重點(diǎn)不突出、權(quán)籍調(diào)查方法不切合實(shí)際、工作組織不力等問(wèn)題[2]。該文介紹了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型測(cè)繪房地一體確權(quán)要素技術(shù)，能夠快速、精準(zhǔn)、高效地完成農(nóng)村宅基地和房屋測(cè)量，為實(shí)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(cè)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(cè)量手段，通常會(huì)碰到以下比較棘手的問(wèn)題。

（1）多層房屋連墻共垛、房屋連排共墻，且因鄰街建設(shè)，依地勢(shì)而建等，房屋對(duì)邊邊長(zhǎng)不相等，且不易丈量，具體如圖1（a）所示。

（2）戶主長(zhǎng)期外出工作，家門(mén)緊閉無(wú)法進(jìn)入，房屋測(cè)量和權(quán)屬調(diào)查時(shí)，面臨無(wú)法丈量房屋邊長(zhǎng)和無(wú)人現(xiàn)場(chǎng)指界的難題，具體如圖1（b）所示。

（3）鄰水或靠墻堆積雜物等困難區(qū)域無(wú)法丈量房屋邊長(zhǎng)，無(wú)法完整實(shí)測(cè)房屋邊線，具體如圖1（c）所示。

2? 無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型測(cè)量技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 精度可靠

該文提出采用無(wú)人機(jī)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，在傾斜攝影測(cè)圖系統(tǒng)內(nèi)業(yè)完成農(nóng)村宅基地、集體建設(shè)用地及其地上房屋等建、構(gòu)筑物的不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量工作，成果精度經(jīng)國(guó)家測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，平面絕對(duì)位置中誤差均優(yōu)于5 cm，達(dá)到了解析法測(cè)量界址點(diǎn)、房角點(diǎn)二級(jí)精度指標(biāo)要求[3]。

2.2 快速高效

將無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村宅基地和集體建設(shè)用地房地一體測(cè)量，相較于傳統(tǒng)的采用GPS-RTK結(jié)合全站儀的實(shí)地測(cè)量方法：（1）降低外業(yè)人員工作強(qiáng)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(duì)作業(yè)人員技術(shù)水平要求較低，作業(yè)方法智能高效。

2.3 便于實(shí)施

利用基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型的傾斜攝影測(cè)圖系統(tǒng)實(shí)施農(nóng)村宅基地和集體建設(shè)用地房地一體測(cè)量項(xiàng)目，測(cè)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(fēng)下雨都能作業(yè)。對(duì)于農(nóng)村連墻共垛、長(zhǎng)期空置無(wú)人居住無(wú)法進(jìn)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(cè)量工作，受外界環(huán)境因素影響小[4]。

3? 應(yīng)用方法

該文以華容縣章華鎮(zhèn)確權(quán)登記項(xiàng)目實(shí)施為例，利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型實(shí)施測(cè)量形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)施過(guò)程主要包括傾斜航空攝影、像片控制測(cè)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[5]，具體內(nèi)容如圖2所示，確權(quán)登記后形成權(quán)籍調(diào)查成果，該文主要對(duì)房屋測(cè)量、權(quán)屬調(diào)查進(jìn)行探討。

3.1 房屋測(cè)量方法

對(duì)于多層異型房的采集，首先采集最外層房屋的邊緣，然后通過(guò)刻面分割得到每層房屋的邊緣，具體如圖3（a）所示。

直接從模型測(cè)量房屋的邊緣，通常不使用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整和圖紙。部分遮住房子的某個(gè)角落，只有一個(gè)角點(diǎn)可見(jiàn)，首先在房子的屋頂上收集兩個(gè)點(diǎn)來(lái)確定邊緣的方向，然后使用映射功能確定房間角落的位置并映射整個(gè)屋頂?shù)倪吘壍綁ι系恼_位置，具體如圖3（b）所示。

墻壁疊在一起的房屋、天井、臨水房屋和其他長(zhǎng)期無(wú)法進(jìn)入的無(wú)人看管的房屋，直接在室內(nèi)工業(yè)中完成。輔助住房的集合是直接創(chuàng)建的，從主樓的公共側(cè)開(kāi)始，具體如圖3（c）所示。

使用無(wú)人機(jī)傾斜照片三維模型測(cè)量建筑物的整體要素，家居行業(yè)可以完成房屋邊長(zhǎng)、面積、層高、材料和整體要素等地籍測(cè)量要素的采集。完成一些表格、書(shū)籍和草圖的編輯。需要做的就是收集站點(diǎn)邊界和版權(quán)所有者信息以完成權(quán)利檢查。

3.2 權(quán)屬調(diào)查：集中指界或異地指界

（1）現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，利用無(wú)人機(jī)斜攝影像制作的正交攝影圖，可作為土地權(quán)屬調(diào)查的工作圖。色彩豐富、逼真，各種特征一目了然，便于調(diào)查人員識(shí)別，也便于居民識(shí)別[6]。對(duì)于沒(méi)有障礙物的地點(diǎn)，我們可以提供現(xiàn)場(chǎng)照片，以方便調(diào)查。

（2）無(wú)人機(jī)俯仰攝影三維模型直接反映現(xiàn)場(chǎng)建筑的外觀特征。沒(méi)有必要訪問(wèn)具有良好群眾基礎(chǔ)的地區(qū)。偵查人員可以通過(guò)公告、廣播、電話、QQ、微信等方式進(jìn)行偵查。通知定界者，集中到鎮(zhèn)議會(huì)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)集中劃分。

（3）對(duì)于無(wú)法到現(xiàn)場(chǎng)參考邊界的權(quán)利人，可通過(guò)手機(jī)視頻或騰訊會(huì)議進(jìn)行三維模型視頻查詢，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢，并通過(guò)其傳遞信息。委派網(wǎng)絡(luò)、簽名并改進(jìn)推薦流程。

3.3 質(zhì)量檢查

對(duì)于前期宅基地和集體建設(shè)用地已完成地籍調(diào)查和地籍測(cè)量的地區(qū)，可對(duì)照傾斜攝影三維模型對(duì)調(diào)查和測(cè)繪成果進(jìn)行核實(shí)，檢查房屋的層數(shù)、材質(zhì)、邊長(zhǎng)等數(shù)據(jù)是否屬實(shí)。

3.4 生產(chǎn)多樣化測(cè)繪產(chǎn)品

利用無(wú)人機(jī)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(dòng)產(chǎn)測(cè)繪成果。

4? 精度檢測(cè)

在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)用手持測(cè)距儀隨機(jī)檢查，宅基地803宗，量測(cè)邊長(zhǎng)1 330條。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，邊長(zhǎng)中誤差為4.3 cm，其中粗差38個(gè)，最大誤差為18 cm。達(dá)到地籍測(cè)量二級(jí)界址點(diǎn)（限差±20 cm，中誤差±10 cm）的要求，具體情況見(jiàn)表1。

5? 結(jié)語(yǔ)

利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型測(cè)繪房地一體確權(quán)要素完成不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量工作，房屋界址點(diǎn)測(cè)量、邊長(zhǎng)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(cè)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(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了集中指界和視頻指界。無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維模型在農(nóng)村房地一體確權(quán)登記項(xiàng)目的應(yīng)用，開(kāi)啟了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)新的應(yīng)用方式，不僅效率高、精度可靠，而且還可提供多樣化的測(cè)量產(chǎn)品，為三維不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪奠定了基礎(chǔ)。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(wèn)題，影響采集精度;另一方面，由于三維模型尚未實(shí)現(xiàn)單體化，無(wú)法將模型與矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 周長(zhǎng)江，鄭伯楨.復(fù)合翼無(wú)人機(jī)在房地一體測(cè)繪中的應(yīng)用試驗(yàn)[J].測(cè)繪與空間地理信息，2021，44（3）：221-224.

[3] 王英，張維.傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在房地一體確權(quán)中的應(yīng)用[J].地礦測(cè)繪，2020，36（4）：41-43.

[4] 張淑玲，史與正.基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影模型測(cè)量技術(shù)在房地一體確權(quán)項(xiàng)目中的應(yīng)用探討[J].經(jīng)緯天地，2020（6）：46-48，56.

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[6] 張照杰，李娜.傾斜攝影在農(nóng)村房地一體不動(dòng)產(chǎn)確權(quán)登記項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].北京測(cè)繪，2021，35（1）：?66-69.