倾斜摄影测量在农村房地一体不动产确权登记项目中的应用

王博奇

（山西地科勘察有限公司，太原 030001）

1 引言

利用倾斜摄影测量开展农村房地一体不动产确权登记项目已经是一项成熟技术。倾斜摄影测量通过飞行平台、飞控系统、倾斜摄影系统等，获取上下左右与垂直角度的高分辨率影像[1]。通过实景三维模型制作软件，经过空三加密、像控点刺点、模型生产等，生成带有地理空间位置的三维模型以、点云数据及正射影像图。基于三维模型，进一步进行数据加工，生成矢量点、线、面等地理空间数据集。根据项目需求，提供三维模型、三维点云、地理空间数据集等成果，以满足生产和管理的需要。

倾斜摄影测量与传统测绘方法对比，数据采集更加便捷，成果则能全面反映地理单元信息。利用三维模型，能够在可视化虚拟环境中对地理信息空间信息进行处理；利用三维点云数据，通过特殊算法，能够自动提取特定的地理要素，有效减少外业测绘工作量，提高工作效率，倾斜摄影测量成本比全野外测量要低得多[2-3]。

目前，国内的学者和测绘生产单位主要利用倾斜摄影测量开展农村房地一体不动产测绘。对无人机倾斜摄影测区规划、航空摄影、像控点测量、空三加密、三维建模、三维裸眼采集、野外调绘及补测、数字线划图编辑[4-7]等做了重点研究和实践，宗地（房屋）界址点点位中误差基本在5 cm以内。利用三维模型采集宗地（房屋）界址点时，提出“内业尽量采集，对看不清、看不到的不绘”的作业原则，对外业调绘和补测提出“天天清、片片清、点点清，跑到、看到、量到、表示到”的“三清四到”原则，以保证数据精度。

针对上述问题，本文以山西省晋城市阳城县蟒河村、泥河村房地一体不动产确权登记调查为例，利用深圳市大疆创新科技有限公司的无人机M300RTK和PSDK102S V2.0倾斜摄影相机进行倾斜摄影测量，制作权籍测量成果。

2 项目背景

农村房地一体确权登记是将农村宅基地和集体建设用地使用权及地上的建筑物、构筑物实行统一权籍调查、统一确权登记、统一颁发房地一体不动产权证书。

农村房地一体确权登记发证工作是一项重大惠民利民工程，是深化农村产权制度的重要基础，是提高国土管理和利用水平的重要保证，是维护农民权益、促进农村和谐稳定、促进乡村振兴的重要基础性举措。通过确权登记发证，将使农民享有的宅基地和集体建设用地使用权及房屋所有权得到法律的确认和保护，赋予农民更多财产权利，为农民增加财产性收入提供产权保障。同时，可以有效解决土地权属纠纷，进一步夯实农业农村发展基础，有助于提高农村治理体系和治理能力现代化水平。

3 项目外业实施

山西阳城县拟全面实施该区域内农村房地一体确权登记发证工作，以便后期乡村权属调查、规划设计等。因为传统作业模式效率低，所以率先选择具有代表性的15个乡村采用全新的多旋翼无人机搭载五镜头倾斜航测系统开展试点测试工作，以验证精度以及方案的可行性，能否实现提升作业效率、缩减项目工时的终极目标。

参照相关的技术规范标准，完成测区范围内倾斜航空影像数据获取工作，具体实施流程参见图1，其中前期踏勘收集测区的基本地理情况、三维数据采集、三维数据线划图，生产处理为4个主要步骤。

图1 项目实施流程

3.1 测区踏勘

此次选择的试点乡村在规模、环境等方面都进行了仔细筛选，最终选择了15个自然村落和行政村落，基本都是零散分布。测区皆背山，多处于两山夹一沟，且山势陡峭，沟谷狭窄，最大落差超100 m，植被遮挡严重。房屋多依山而建，结构复杂，多石砌民居。既要考虑到飞行安全，还要保证作业精度，这给飞行任务带来巨大考验。

3.2 项目需求

1）1∶500 地籍精度的DLG线划图，点位中误差优于5 cm。

2）GSD优于2 cm的实景三维模型。

3.3 像控布设

以单一村落为独立测区，相邻较近的村落为联合测区。在确保项目精度的前提下，独立测区内最少保证有5个均匀分布的像控点，像控点间距基本控制在100～150 m。像控点采集模式采用网络加基站双模式，最大限度减小误差。

3.4 航飞规划

此次试点项目采用深圳市大疆创新科技有限公司的无人机M300RTK和PSDK102S V2.0倾斜摄影相机。

1）GSD（地面分辨率）为1.5 cm，航高80 m；部分测区因地势复杂，航高100 m。

2）航向重叠度80%，旁相重叠度80%，拍照间隔12 m，飞行速度5 m/s。

3）测区范围在原有基础上外扩30 m，确保核心区域不至于漏拍。部分测区因靠近山体，未扩边。

4）单架次作业时间25 min左右，覆盖面积0.15 km2。

4 实景三维建模及精度评定

4.1 建模

使用软件Context Capture 4.4.8构建模型，三维模型图如图2所示。

图2 三维模型图

4.2 精度报告

所有测区数据空三处理通过像控点纠正，绝对平差完成后空三的重投影中误差为0.3～1.2个像素左右，即3～5 cm。并且所有镜头影像参与空三解算正常，满足精度要求。为阐述清楚，以像控点N3数据为例，数值参见表1。

表1 N3像控点误差统计表

4.3 精度验证

为了保证测试数据的准确性，随机抽取其中一个测区的数据进行第三方软件的空三精度验证。N3数据在使用CC软件测试后，利用航天远景的软件再次对其进行验证。经航天远景软件验证，空三精度满足生产要求（见表2）。

表2 空三精度验证数据

5 DLG生产及精度评定

本项目DLG绘制使用GCP 3D慧图软件，GCP 3D慧图软件将CAD技术与GIS技术相结合实现图属库一体化，一套数据同时满足制图和信息化入库要求。房屋部分的绘制使用裸眼测图模块，基于三维倾斜模型，运用5 cm精度控制带、房屋批量切割、智能生成边面、拓扑联动等工具高效、高精度完成。与原有外业实测坐标与边长作对比检测DLG的平面精度，经检验GCP 3D软件成图精度满足地籍测量一级界址点中误差5 cm的要求，参见表3。

表3 边长精度对比表

6 成果质量

通过对空三精度、模型精度的把控，最终得到了高精度的DLG线划图，通过对线划图边长精度的抽样检查，最终的边长中误差为0.027 540 879 m，优于《山西省农村不动产权籍调查技术细则》中要求的边长精度优于5 cm的基本要求。而且相较于传统的解析法，倾斜摄影测量在得到最终高精度的DLG线划图的同时，还得到了高分辨率的正射影像图以及实景三维模型，对下一步振兴乡村战略的布局做好了充分的基础数据的储备。

7 结语

农村“房地一体”调查中，1∶500地籍精度的DLG线划图占整体工作量的比重较大，如何有效提高地籍图及房产测量的效率，是提高整个农村“房地一体”调查的关键。通过在项目中采用倾斜摄影测量这一先进技术方法进行地籍图和部分房屋边长丈量，与传统解析法测量比较，发现可有效提高外业测量的效率。传统的解析法每组每天测量工作量约为20户，倾斜摄影测量法测量平均综合效率可达60户以上。除效率提高外，倾斜摄影测量法测量还具有视觉直观，模型效果与实地一致，容易判断，能减少外业核查工作量；屋顶材质、房屋层数可直观清点；房屋附属等可直观区分；对内业作业人员要求较低，经简单培训可参与生产；有正射影像图和实景三维模型等副产品等优点。