自然资源权籍调查技术方法及应用研究
2024-10-18李平徐炜陶方
摘要: 为强化农村宅基地管理和流通,国家正积极推进土地使用的科学化与合理性,旨在促进地方经济发展和社会进步。在此进程中,创新测绘技术的融入有望加速权属调查进程,成为影响不动产登记精准度的关键因素。尽管传统的测绘手段已能基本满足权属调查需求,但它们在应对任务时效性、高效性和质量标准上显露局限。因此,新型测绘技术在权籍测定中的应用不仅能够加速农村不动产查勘作业,还确保了权籍调查的高效率和高品质。文章聚焦权籍测量技术对农村不动产边界及面积信息获取的影响,深入探讨现有测量技术的应用现状。为了全面理解新兴测绘技术的特点及其优势,选取两个实验区域,采用两种先进测绘技术,将结果与传统测绘成果对比。评估指标涵盖数据准确性、作业效率、技术实施难度及整体特性,旨在明确新时代背景下权籍测量技术的优劣之处。
关键词:不动产;权籍测量;倾斜摄影测量;三维激光扫描
中图分类号:P232中图分类号 文献标志码:A文献标志码
0 引言
为了进一步加强土地管理工作,推进土地管理的制度化、规范化及提升地籍管理现代化水平,要加强对农村宅基地的使用和流转管理,科学合理使用各类土地,推动地方经济建设和社会经济发展[1]。要贯彻落实《不动产登记暂行条例》,积极稳妥、规范有序地推进农村不动产权籍调查工作,进一步贯彻落实《中共江苏省委 江苏省人民政府关于全面推进节约集约用地的意见》(苏发〔2014〕6号)精神,深入实施节约集约“双提升”行动计划,加快推进农村建设用地规模控制、结构优化和布局Q+7g8tyXQF5XWfp0yW7iPA==调整,积极适应供给侧结构性改革的要求,探索“人地挂钩”政策,深化农村土地制度改革[2],依照《土地调查条例》、GB/T 42547—2023《地籍调查规程》和《不动产权籍调查技术方案(试行)》等有关规定,开展农村不动产权籍调查工作。
1 研究方法与内容
本研究工作聚焦阮家浜村庄内的84处农宅,通过引入传统测量手段,创新性的无人机倾斜摄影技术和机载三维激光扫描技术实施权籍数据采集,深入探讨这些技术的内外业核心技术,对比分析各自的测量成果,最终总结出科学结论。具体探究维度概括如下。
(1)基于既定的传统测量手段,解析其在权籍作业实践中的工作程序与步骤。
(2)探索无人机倾斜摄影测量的外业图像获取策略,涉及飞行路径规划与像控点布测;随后的内业数据处理,涵盖空中三角测量及三维模型生产;最后完成地籍数字线划图(DLG)的绘制。
(3)研究无人机载三维激光扫描测量系统在权籍测量中的应用过程,主要是航线规划设计,点云数据获取,点云的内业处理,三维点云模型创建,制作地籍数字线划图(DLG)。
(4)对比分析3种测量技术在阮家浜实验区的应用情况,尽量统一平台与软件基准,从数据精度、作业时效、成本效益、技术复杂度及整体技术优势等多角度评估,旨在揭示现代化测绘技术在不动产权籍调查领域的独特应用价值与趋势[3]。
2 技术路线
在试验区范围内,本文运用多种技术手段采集农村不动产界址数据,对比分析这些技术的输出结果。通过这一过程,本文详细列出了各种测量技术的利弊。为了在全国范围内有效推进农村不动产权属调查,挑选出既能紧密贴合各调查区域具体实情,又能达到所需测量精度标准的方法成为该领域工作的重中之重。
2.1 传统测量方法
目前,传统权籍测量主要采用全野外数字化测量和网络RTK测量相组合的方法。
网络RTK与全站仪的组合在农村不动产权籍测量中展现出了强大的实力。这种组合的优点如下。
(1)作业流程简化:网络RTK技术为图根控制点的布设提供了极大便利,降低了布控的复杂性和采集难度;而全站仪在界址和房屋测量中的使用比较简单,对技术人员的要求也不高。
(2)设备成本低:随着科技的进步,GNSS设备和全站仪的软硬件成本已经大大降低,而且现在的设备越来越轻便,便于携带,降低了携带和使用中的风险。
(3)高精度:在CORS系统的支持下,网络RTK能够达到厘米级的定位精度;而全站仪的数据采集精度也非常高,常被用作检验其他测量方法的精度。
(4)多样化的测量方法:全站仪提供了如极坐标法、支导线法和交会法等多种测量方法,为不动产测量提供了更多的选择。
主要缺点如下。
(1)工作效率受限:在使用全站仪进行不动产权籍测量时,尤其是在农村居民点分布不均、房屋结构复杂的情况下,测量难度较大,需要较多的人力,由于项目周期短,工作量大,容易导致记录不清、遗漏地物要素等问题,从而影响工作效率。
(2)受环境因素影响大:全站仪在使用时需要两点之间保持通视,这在复杂的地形和建筑环境中可能会受到限制。此外,野外作业周期长,天气条件也会对工作造成干扰[4]。
(3)误差累积:在测量过程中,如果需要多次移动全站仪以获取通视条件,会导致误差的逐渐累积,从而影响最终的数据精度。
2.2 无人机倾斜摄影测量
倾斜摄影测量技术利用无人机进行多角度拍摄,实现了全面、快速的数据采集[5]。其优点如下。
(1)高效率与低成本:此技术精准测量目标维度,降低三维建模成本。如今无人机价格低廉,可大幅缩减外业时间。
(2)信息获取全面:通过多镜头、多角度测量,该技术能更全面地还原现场,提取多种辅助数据。
(3)高精度:倾斜摄影测量分辨率可达1cm,结合PPK和RTK技术,减免像控点同样能满足高精度需求。
(4)操作简单:无人机航线规划软件自动化高,实现一键飞行,自动返航。
(5)高应用价值:该技术数据采集效率高、成本低,建好的模型成果丰富,可应用于规划、管理等多领域。
然而,该技术也存在一些缺点。
(1)规范不统一:无人机倾斜摄影测量的技术标准未确立,作业技术不成熟。
(2)软硬件要求高:需要高性能计算机和软件支持,数据采集和处理技术难度大,对人员技术要求也高。
2.3 机载三维激光扫描测量
三维激光扫描测量技术得益于无人机和三维扫描设备的进步正迅速发展。在农村权籍调查中,该技术不仅减少了野外作业,还提升了精度和效率[6]。其优点如下。
(1)高效性:此技术数据采集迅速,可在短时间内完成大量测量任务,从而缩短作业周期。
(2)高精度:设备本身精度高,结合IMU/DGPS系统,使得机载三维激光扫描测量技术能够提供完美高效的解决方案。
(3)全方位数据采集:具有350°水平和90°~270°垂直扫描能力,能够全方位、无死角地扫描地面上的所有物体,能确保数据的完整性。
然而,该技术的缺点如下。
(1)高成本:尽管价格逐渐降低,但设备仍然昂贵,飞行中的任何事故都可能导致巨大的经济损失。
(2)技术要求高:操作人员需要丰富的经验和高超的技术,对数字线划图的采集有一定的挑战性。
(3)数据量大:高效的数据采集带来了大量的数据,需要高性能的设备来处理和生产数字成果。
3 结果与分析
3.1 3种测量方法用时对比
对比分析了传统测量手段与无人机倾斜摄影测量、机载激光扫描测量在作业时间上的投入。观察发现,无人机倾斜摄影与机载激光扫描在野外控制点布置及获d2dblartgZKDH7maid3PbQ==取上所耗时间略少,尽管两者间的差别细微。最为突出的差异体现在野外数据采集速度上,其中,倾斜摄影测量与机载激光扫描技术的数据采集工作异常迅速,传统测量方式的速度仅为其几分之一。基于本次实验数据分析,无人机倾斜摄影测量与机载激光扫描技术在缩短作业时间方面的效率提升分别达到了94%和120%,成效显著(见图1)。
对于图根点和像控点测量,3种测量方法时间相近,无人机倾斜摄影测量内业成图时间较长主要是建模时间长导致的。
3.2 经济效率对比
机载三维激光扫描系统价格非常昂贵,对操作人员的安全性要求高且风险最大;无人机倾斜摄影测量系统价格相较传统测量略高,风险也较大;传统测量方法价格最低,经济风险最低(见表1)。
3.3 操作难度对比
无人机倾斜摄影测量和机载三维激光扫描测量方法均需要使用无人机飞行,操作方法相近,但点云测图相比倾斜模型测图难度更高,对作业人员要求相对更高。
3.4 精度结果对比
实验区抽取25宗80个界址点通过全站仪进行打点检查,实际丈量80条界址线边长与3种测量方法内业采集的底图进行比较,无人机倾斜摄影测量和机载三维激光扫描测量方法界址点测量平面中误差分别为0.45cm和0.47cm,而传统测量中误差为0.21cm,均能满足权籍测量生产需求;无人机倾斜摄影测量和机载三维激光扫描测量方法界址线边长中误差均在0.05cm左右,而传统测量中误差为0.025cm。3种测量方法中,无人机倾斜摄影测量和机载三维激光扫描测量方法粗差率相比传统测量方法高且容易超限,均在4.5%左右(见图2、图3)。
4 结论
对同一实验区采用3种作业方法数据分析得出如下结论。
(1)成果精度均能满足需求,但传统测量方法更可靠。无人机倾斜摄影测量和无人机载三维激光扫描测量方法均可满足农村权籍测量界址点、界址线、房产面积测算的精度要求,但不满足的限差部分相对较多,控制不好容易精度超限。
(2)新技术拓展领域及应用价值高。无人机倾斜摄影测量的三维模型能够直观展示现场情况,对于不清楚的地方可以直接通过三维模型获取信息,还能拓展到其他领域使用,应用更广泛,有更多的开发价值;机载三维激光扫描测量系统创建的三维点云模型相比倾斜模型直观化较低,但仍有其他开发价值,应用领域也较广泛[7];传统测量方式利用价值相对较低,也不够直观化。
(3)相较于传统手段,新型技术在作业效率上展现出显著优势。无人机倾斜摄影测量和机载三维激光扫描测量技术的数据获取方法都非常快速,自动化三维建模完成度都较高[8]。相比之下,沿用已久的常规测量方式则明显落后,效率最低。采用这些新技术,能够大幅度缩短作业周期,实现工作效率的飞跃提升。
(4)新技术在地形复杂的区域优势明显。在权籍测量难度较高的地区,由于房屋构建复杂、房屋相对集中,传统测量方法施测难度大,但无人机倾斜摄影测量能很好地降低传统测量难度,根据模型可直接采集界址点要素,机载三维激光扫描测量方法外业调绘补测内容更多。尽管新技术有诸多优点,但在权籍测量中应用新技术仍需考虑成本和风险因素,对软硬件设备要求也极高。
受篇幅以及实验数据限制,本文仅以一个区域采用3种测量方法进行实验,实验结果具有一定的不确定性。下一步将针对不同地形条件、不同建筑物密度区域、不同软硬件设备进行多次实验,获取更加可靠的实验数据。
参考文献
[1]韩世勇,徐伟.浅析农村集体土地所有权确权登记发证工作内容及体会[J].黑龙江科技信息,2015(25):282-283.
[2]夏佳毅,付超.Eps平台在不动产权籍调查内外业一体化中的应用[J].测绘与空间地理信息,2019(11):233-235.
[3]阿布都艾尼·阿布都克热木.测绘新技术在农村不动产权籍调查中的应用研究[D].西安:长安大学,2018.
[4]李琳.无人机倾斜航空摄影测量技术在不动产权籍调查中的应用[J].地矿测绘,2021(3):87-89.
[5]安可,张顺喜.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].经纬天地,2019(4):102-103.
[6]阙德海.利用无人机机载激光雷达开展农村不动产权籍调查[J].经纬天地,2022(5):28-31.
[7]刘经南,张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报(信息科学版),2003(2):132-137.
[8]齐庆会.三维航摄及激光雷达技术在权籍调查中的应用[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2020(4):352-358.
(编辑 何 琳编辑)
Research on the technical methods and applications of natural resource ownership survey
LI Ping 1, XU Wei 2, TAO Fang 3
(1.Jiangsu Institute of Surveying and Mapping Engineering, Nanjing 210013, China; 2.Jiangsu Jinwei
Surveying and Mapping Co., Ltd., Nanjing 210013, China; 3.Jiangsu Geological
Exploration Technology Institute, Nanjing 210013, China)
Abstract: In order to strengthen the management and circulation of rural homestead, the state is actively promoting the scientization and rationality of land use to promote local economic development and social progress. In this process, the integration of innovative surveying and mapping technology is expected to accelerate the process of ownership investigation and become a key factor affecting the accuracy of real estate registration. Although the traditional surveying and mapping methods have been able to meet the needs of ownership investigation, they show limitations in dealing with the timeliness, efficiency and quality standards of tasks. Therefore, the application of the new surveying and mapping technology in the determination of ownership can not only accelerate the survey of rural real estate, but also ensure the high efficiency and high quality of the survey. This study focuses on the impact of ownership measurement technology on thdJScgLzZ3JbRUvNuwtFHbsSeL050hNDB9fg3GWtBRw4=e acquisition of rural real estate boundary and area information, and deeply discusses the application status of the existing measurement technology. In order to fully understand the characteristics and advantages of the emerging surveying and mapping technology, this study selects two experimental areas, adopts two kinds of advanced surveying and mapping techniques, and compares the results with the traditional surveying and mapping results. The evaluation index covers data accuracy, operation efficiency, technical implementation difficulty and overall characteristics, in order to clarify the advantages and disadvantages of rights surveying technology in the new era.
Key words: real estate; title measurement; oblique photogrammetry; 3D laser scanning