应用无人机倾斜摄影三维建模的房地一体确权研究

王英谋

（广东省国土资源测绘院，广东 广州 510300）

1 引言

推进农村房地一体不动产确权登记颁证工作，是国务院新形势下关于“三农”工作的重要部署，是深化农村产权制度改革，促进城乡统筹发展的基础性工作，是落实不动产统一登记制度的基本内容[1]。其主要任务是对宅基地和集体建设用地及地上房屋等建筑物开展房地一体的不动产权籍调查和数据建库，并对符合登记条件的颁发不动产权证。该工作涉及的基层和群众面广，完成国家规定的目标时间紧、任务重。由于历史原因，各地实际情况不一，因此在推进农村房地一体确权登记工作上进展也不一致，一些地方的农村房地一体不动产确权登记工作存在目标不明确、工作重点不突出、权籍调查方法不合实际、工作组织不力等问题[2]。本文介绍的基于无人机倾斜摄影三维模型测绘房地一体确权要素技术，能够快速、精准、高效地完成农村宅基地和房屋测量，为实施农村宅基地快速调查提供一种新的技术方法。

2 常规测量手段面临的难题

目前，采用常规测量手段开展农村房地一体不动产确权登记工作，通常会遇到以下问题：

（1）多层房屋连墙共垛、房屋连排共墙，且因临街建设、依地势而建等，房屋对边边长不相等，不易丈量（如图1 所示）。

图1 连墙共垛房屋

（2）户主长期外出工作，家门紧闭无法进入，房屋测量和权属调查时，面临无法丈量房屋边长和无人现场指界的难题（如图2 所示）。

图2 家门紧闭房屋

（3）临水或靠墙堆积杂物等困难区域无法丈量房屋边长，无法完整实测房屋边线（如图3 所示）。

图3 临水房屋

3 房地一体确权技术指标要求

依据地籍测绘规范（CH5002-94）要求，界址点的精度分为三级[3]，具体要求如表1 所示。

表1 地籍界址点测量规范

4 无人机倾斜摄影三维模型测量技术应用优势

4.1 精度可靠

本文提出采用无人机倾斜航空摄影技术高效获取高精度、多视角影像，建立三维模型，而后通过内业完成农村宅基地、集体建设用地及其地上房屋等建（构）筑物的不动产测量工作。成果精度经国家测绘产品质量检验测试中心检测，平面绝对位置中误差均优于5cm，达到了解析法测量界址点、房角点二级精度指标要求[4]。

4.2 快速高效

将无人机倾斜摄影三维模型测量技术应用于农村宅基地和集体建设用地房地一体测量，与传统采用GPS-RTK 结合全站仪的实地测量方法相比，优势如下：（1）降低外业人员工作强度，提高效率，缩短工期；（2）优化作业方法，直接在三维模型上采集数据，不需要佩戴立体眼镜；（3）三维模型影像立体逼真，软件智能化水平高，对作业人员技术水平要求较低，作业方法智能高效[5]。

4.3 便于实施

利用基于无人机倾斜摄影三维模型的倾斜摄影测图系统实施房地一体测量项目，在室内用电脑软件即可操作完成，不易受外界天气影响。特别是对于农村连墙共垛、长期空置无人居住无法进入、临水或靠墙堆积杂物的房屋都能在室内完成测量，受外界环境因素影响小[6]。

5 应用方法

本文以惠州市博罗县房地一体确权登记项目为例，利用无人机倾斜摄影三维模型实施测量形成基础数据，实施过程主要包括：倾斜航空摄影、像片控制测量、空三加密、三维建模、内业数据采集、外业调绘等（如图4 所示），确权登记后形成权籍调查成果，本文主要对房屋测量、权属调查进行探讨。

图4 基于无人机倾斜摄影的农村房地一体测量技术流程

5.1 房屋测量方法

多层异形房屋的采集，先采集最外围房屋边线，再通过面分割的方式得到每层房屋边线（如图5 所示）。

图5 面分割法房屋测量

一般在模型上直接测量房屋边线，不需要外业调绘进行屋檐改正；部分遮挡某些边只能看到一个角点的房屋，先在屋顶上采集两个点确定边的方向，然后利用映射功能确定房角位置，把整条屋顶上的边映射到墙面正确位置（如图6 所示）。

图6 部分遮挡房屋测量

连墙共垛、长期无人居住无法进入、临水等外业测量困难的房屋，在内业直接完成 ；附属房屋的采集，起点从与主体房屋的公共边开始，直接生成拓扑关系（如图7 所示）。

图7 附属房屋测量

利用无人机倾斜摄影三维模型进行房地一体要素测量，可以在内业完成房屋边长、面积、层高、材质、全貌要素调查等地籍测量要素采集，完成部分表、册、草图的编制，只要现场指界和收集权利人信息，即可完成确权工作。

5.2 权属调查：集中指界或异地指界

（1）现场指界，利用无人机倾斜摄影数据制作的正射影像图，可作为土地权属状况调查的工作底图，色彩丰富真实，各类地物地貌一目了然，调查人员容易辨识，村民容易辨认，对于无遮挡处可提供现场照片，有利于调查工作的开展。

（2）无人机倾斜摄影三维模型直观反映了实地建筑物的外观特征，在群众基础好的地区，不必挨家挨户现场指界，调查人员可通过公告、广播、电话、QQ、微信等方式通知指界人，集中到村委会实现室内集中指界。

（3）对于不能到现场指界的权利人，可在三维模型上通过手机视频或腾讯会议方式进行视频指界，实现异地指界，通过网络传输信息、委托签字，完善指界手续。

5.3 质量检查

对于前期宅基地和集体建设用地已完成地籍调查和地籍测量的地区，可对照倾斜摄影三维模型对调查和测绘成果进行核实，检查房屋的层数、材质、边长等数据是否属实。

5.4 生产多样化测绘产品

利用无人机倾斜摄影三维模型，可以根据需要制作DOM、DTM、DSM、DEM、DLG、三维模型，丰富了不动产测绘成果。

6 精度检测

在测区用手持测距仪随机检查，宅基地803 宗，量测边长1330 条。经统计，边长中误差为4.3cm，其中粗差38 个，最大误差为18cm，满足地籍测量二级界址点（限差±20cm，中误差±10cm）的要求，精度检测结果如表2 所示。

表2 精度检测结果

7 结束语

应用无人机倾斜摄影测量方法开展房地一体确权工作，房屋界址点测量、边长丈量等大部分工作可在室内完成，满足1∶500 地籍测量精度要求，比常规方法减少一半以上工作量，缩短了工期，借助三维模型和网络技术，实现了集中指界和视频指界。将无人机倾斜摄影三维模型应用于农村房地一体确权登记项目，不仅效率高、精度可靠，还可提供多样化的测量产品，为三维不动产测绘奠定了基础。不足之处是在局部建筑物密集区域，遮挡区影像存在拉花、变形问题，影响采集精度 ；另一方面，由于三维模型尚未实现单体化，无法将模型与矢量数据和属性数据一一对应。