基于傾斜攝影測(cè)量的農(nóng)村房地一體地籍調(diào)查探析

楊洪 周鵬

（貴州省不動(dòng)產(chǎn)登記中心 貴州貴陽(yáng) 550000）

1 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)原理及特點(diǎn)

1.1 技術(shù)原理

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是利用傾斜航空相機(jī)獲取地物信息的一種新型航空攝影方式，它區(qū)別于傳統(tǒng)的豎直航空攝影方式，傾斜相機(jī)從5個(gè)方位進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分為正攝、前視、后視、左視、右視，配合慣導(dǎo)系統(tǒng)，獲取高精度的位置和姿態(tài)信息，通過(guò)特定的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將所有影像納入到統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)在線分發(fā)，用戶可在線從多個(gè)角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

傾斜攝影技術(shù)具有以下3 個(gè)方面技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。第一，真實(shí)性。傾斜影像能讓用戶從多個(gè)角度觀察，真實(shí)地展現(xiàn)地物的實(shí)際情況，無(wú)限接近真實(shí)世界，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)正射影像的不足。第二，可量測(cè)性。傾斜影像通過(guò)配套軟件的應(yīng)用，可以直接基于成果影像進(jìn)行高度、長(zhǎng)度、面積、角度的量測(cè)，實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)。第三，紋理豐富。與傳統(tǒng)正射影像相比，通過(guò)傾斜航空影像，能夠采集建筑物的立面信息，快速獲取建筑物的表面紋理。

2 研究區(qū)域背景

項(xiàng)目區(qū)選址位于貴州省開(kāi)陽(yáng)縣南江鄉(xiāng)，地處貴州黔中山原丘陵北部，地勢(shì)西南高，東北低。境內(nèi)以中低山丘陵地貌為主，森林植被覆蓋率高，由于受地形影響和耕地、生態(tài)環(huán)境等影響，轄區(qū)村莊居民點(diǎn)集中度不高，內(nèi)相對(duì)集中居民點(diǎn)呈多片分散分布，部分零星的居民點(diǎn)星羅棋布分布于轄區(qū)境內(nèi)。

3 項(xiàng)目技術(shù)路線

項(xiàng)目采用傾斜攝影模型疊加機(jī)載激光雷達(dá)三維地形模型和行政區(qū)劃界線作為宅基地和集體土地調(diào)查基礎(chǔ)模型，以調(diào)查模型為基礎(chǔ)，進(jìn)行二維、三維一體化勘測(cè)及實(shí)地勘測(cè)定界，調(diào)查宗地自然信息和權(quán)利人信息、權(quán)屬界址和宗地房屋測(cè)繪，工作技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 農(nóng)村“房地一體”地籍調(diào)查技術(shù)流程圖

4 項(xiàng)目實(shí)施

4.1 傾斜攝影數(shù)據(jù)采集

4.1.1 外業(yè)航空攝影

在地籍測(cè)繪工作中，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用流程中，傾斜影像的獲取與預(yù)處理是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。為保證試驗(yàn)區(qū)傾斜攝影采集數(shù)據(jù)滿足測(cè)繪精度要求，采用“小松鼠”AS350 B3e直升機(jī)（6座）的有人機(jī)，搭載飛思LXU-RS1000數(shù)碼單反相機(jī)系統(tǒng)（傳感器有效像素1億（11608×8708），鏡頭標(biāo)稱焦距40mm/50mm），GNSS系統(tǒng)為Novatel，地面GNSS 基站觀測(cè)設(shè)備為貴陽(yáng)基站數(shù)據(jù)，機(jī)載GNSS 輔助航空攝影解算軟件Inertial Explorer，直升機(jī)作業(yè)時(shí)長(zhǎng)為3d，飛機(jī)調(diào)度時(shí)間為2d，直升機(jī)作業(yè)總耗時(shí)為5d，航空攝影面積為24km，有人機(jī)相對(duì)高度保持在260m，影像地面分辨率為3.5cm，基本情況見(jiàn)表1。

表1 航空攝影基本情況表

4.1.2 三維建模

傾斜攝影建模實(shí)施分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)生產(chǎn)等3個(gè)階段，采用有人機(jī)進(jìn)行低空數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理采用軟件進(jìn)行傾斜航空影像數(shù)據(jù)處理，生產(chǎn)實(shí)景三維模型及真正射影像。三維建模工作采用Context Capture Center，使用90 臺(tái)服務(wù)器同步運(yùn)行建模，有人機(jī)航攝區(qū)域共分了10 片區(qū)域進(jìn)行建模工作，通過(guò)影像匹配、聯(lián)合空三、生成密集點(diǎn)云、構(gòu)建三角網(wǎng)、映射紋理，最終生成了實(shí)景三維模型和正射影像，生成的模型成果如圖2所示。

圖2 傾斜攝影區(qū)域建模示意圖

4.1.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與采集

內(nèi)業(yè)采集主要基于傾斜攝影模型，采用EPS2016成圖軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集和編輯，對(duì)宗地界址邊界繪制，對(duì)房屋及附屬設(shè)施進(jìn)行勾繪，針對(duì)多層建筑物，可直接基于模型提取各層房屋成果。

4.2 地籍調(diào)查

與傳統(tǒng)地籍調(diào)查相似，以三維空間為對(duì)象開(kāi)展的地籍調(diào)查應(yīng)分為權(quán)屬調(diào)查和地籍測(cè)繪兩部分內(nèi)容。

（1）空間權(quán)屬調(diào)查。主要包括土地權(quán)屬來(lái)源資料搜集、空間權(quán)屬狀況調(diào)查、界址調(diào)查、地籍測(cè)繪工作底圖制作、地籍調(diào)查表填寫等。

（2）三維地籍測(cè)繪。主要包括地籍控制測(cè)量（含地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量）、界址點(diǎn)與建（構(gòu)）筑物要素測(cè)量、三維宗地解析、宗地圖件繪制、面積與容積量算等。

4.2.1 權(quán)屬狀況調(diào)查

利用傾斜攝影技術(shù)作業(yè)方案采用全景影像室內(nèi)內(nèi)業(yè)集中調(diào)查，在作業(yè)區(qū)建立臨時(shí)內(nèi)業(yè)辦公室，邀請(qǐng)每戶村民及相關(guān)人員攜帶本人及家庭戶身份證明材料和宅基地、房屋建設(shè)批準(zhǔn)等有關(guān)資料到指定工作區(qū)域，通過(guò)搭建好的三維模型，集中對(duì)每宗地的現(xiàn)實(shí)情況和權(quán)屬信息開(kāi)展調(diào)查，確定土地權(quán)屬性質(zhì)、使用期限、共有情況、權(quán)利人姓名及家庭成員情況、宗地批準(zhǔn)用途和實(shí)際用途等。對(duì)于房屋，除確定房屋權(quán)屬來(lái)源外，還需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)、層數(shù)、墻體歸屬等永久性附屬設(shè)施在不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查表中簡(jiǎn)要記錄其相關(guān)信息，說(shuō)明用途、數(shù)量等（見(jiàn)圖3）。

圖3 村小組長(zhǎng)代表指界及權(quán)屬調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)工作圖

4.2.2 界址調(diào)查

界址調(diào)查包括宗地界址調(diào)查和房屋界線調(diào)查兩項(xiàng)工作。宗地界址調(diào)查旨在查清本宗地的坐落、界址點(diǎn)、界址線位置、界標(biāo)物類型，以及與四鄰宗地的相關(guān)位置。房屋界線調(diào)查是指房屋所有權(quán)范圍的界線，包括專有部分和共有部分的所有權(quán)界線。首先，將作業(yè)區(qū)域按村劃分為一級(jí)調(diào)查區(qū)，在一級(jí)調(diào)查區(qū)內(nèi)按村小組劃分實(shí)際調(diào)查區(qū)，經(jīng)村民代表會(huì)議推薦各村小組長(zhǎng)作為本小組指界人，在各村村委會(huì)設(shè)立指界工作區(qū)，邀請(qǐng)本宗地及臨宗指界人直接到村委會(huì)在三維模型上進(jìn)行指界，調(diào)查員同時(shí)在三維模型上勾畫宗地草圖。其次，內(nèi)業(yè)人員對(duì)宗地草圖進(jìn)行修補(bǔ)形成宗地圖，并根據(jù)指界結(jié)果設(shè)置界標(biāo)。村民代表指界所得的成果宗地圖，在后期確認(rèn)簽字環(huán)節(jié)逐一以二維、三維結(jié)合的模式同權(quán)利人進(jìn)行確認(rèn)，宗地及房產(chǎn)確認(rèn)無(wú)異議的權(quán)利人直接簽字按手??；有異議的部分要求相關(guān)權(quán)利人同時(shí)到場(chǎng)，商議清楚之后，直接在模型上進(jìn)行修改重新劃定，一體化完成權(quán)屬狀況調(diào)查指界、宗地及房產(chǎn)平面圖的繪制，面積量算和地籍調(diào)查表簽印確認(rèn)。

因外出務(wù)工或其他原因沒(méi)有在本地的，需先進(jìn)行不動(dòng)產(chǎn)確認(rèn)，可利用多種通信方式（QQ、微信）確認(rèn)界址信息、宗地形狀、宗地面積、房屋面積無(wú)誤后，可在第三方見(jiàn)證下委托在場(chǎng)人員代替本人簽字蓋章，或直接委托清楚本戶不動(dòng)產(chǎn)情況的相關(guān)人員到工作點(diǎn)進(jìn)行不動(dòng)產(chǎn)確認(rèn)，委托書與不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查表一并存入檔案。

4.3 宗地與房屋測(cè)繪

基于高精度的實(shí)景三維模型數(shù)據(jù)成果、實(shí)景三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)集，利用MapMatrix3D、EPS、DP-Modeler 等專業(yè)三維測(cè)圖軟件，開(kāi)展地籍宗地圖界址點(diǎn)、界址線等專題要素和交通、管線、植被、地貌等附屬地理要素采集，完成地籍圖編制等工作。根據(jù)權(quán)屬調(diào)查部分的界址點(diǎn)、線信息及宗地草圖，在三維模型上精細(xì)繪制宗地圖及房產(chǎn)圖，房產(chǎn)圖繪制時(shí)，如果一幢房屋不同層構(gòu)造不同時(shí)，需要分層繪制（見(jiàn)圖4和圖5）。

圖4 傾斜攝影宗地及房屋實(shí)景圖

圖5 房屋測(cè)量分層分戶示意圖

4.3.1 宗地圖及房產(chǎn)分層分戶圖測(cè)繪

項(xiàng)目宗地圖及房產(chǎn)圖成圖與編輯主要執(zhí)行《不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查規(guī)范》《房產(chǎn)測(cè)量規(guī)范》等規(guī)范，具體作業(yè)按以下步驟進(jìn)行。

（1）宗地范圍繪制。請(qǐng)村民小組長(zhǎng)直接在模型上進(jìn)行指認(rèn)，結(jié)合原有宗地權(quán)屬信息，現(xiàn)場(chǎng)繪制宗地范圍。

（2）測(cè)圖宗地圖綜合編輯。將測(cè)圖宗地范圍圖和房產(chǎn)圖合并成一個(gè)圖形文件，添加四至名稱和各種注記，并按規(guī)范要求進(jìn)行編輯，形成宗地圖。

（3）房產(chǎn)分層分戶圖生成。對(duì)宗地內(nèi)的房屋進(jìn)行分層分戶處理，在EPS中，按自然幢或按地形兩種方式對(duì)房屋進(jìn)行分層分戶處理，若一幢房屋屬于同一權(quán)利人，則該幢房屋具有唯一編碼；若房屋每一層屬于不同權(quán)利人，則各層房屋有不同編碼。

（4）宗地圖及房產(chǎn)分層分戶圖分幅與圖廓整飾。按項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書或有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求進(jìn)行宗地圖與房產(chǎn)分層分戶圖廓整飾，地形圖分幅采用基于EPS 軟件進(jìn)行。

4.3.2 宗地圖、房產(chǎn)分戶圖資料整理

項(xiàng)目宗地圖及房產(chǎn)分層分戶圖測(cè)繪結(jié)束后，整理完成以下成果資料：宗地圖，房產(chǎn)分層分戶圖，現(xiàn)狀照片。

4.3.3 制作權(quán)籍調(diào)查公示圖

在本集體經(jīng)濟(jì)組織范圍內(nèi)對(duì)權(quán)籍調(diào)查結(jié)果進(jìn)行公示。公示圖以村或組為單位制作，對(duì)于面積較大的村組可以分割成多張出圖。公示圖涵蓋原工作底圖上的主要要素內(nèi)容，并增加土地權(quán)利人、宗地面積、建筑面積、界址邊長(zhǎng)等要素，宗地面積、建筑面積及相應(yīng)權(quán)利人等重要信息要以表格形式一并公示。

5 關(guān)鍵問(wèn)題及解決方法

項(xiàng)目作為試點(diǎn)示范項(xiàng)目，因此，在開(kāi)展具體工作時(shí)出現(xiàn)了一些技術(shù)規(guī)范上沒(méi)有規(guī)定的情形，且此類情況具有明顯的地方性和區(qū)域性，工作開(kāi)展過(guò)程中，需要針對(duì)具體情況具體處理。具體問(wèn)題和處理如下。

（1）存在問(wèn)題1：采用有人機(jī)大面積采集數(shù)據(jù)，因本示范區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)過(guò)于散碎，導(dǎo)致若全部區(qū)域采用有人機(jī)航測(cè)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集成本偏高。

處理意見(jiàn)：針對(duì)非集中連片區(qū)域，采用旋翼無(wú)人機(jī)搭載五鏡頭相機(jī)進(jìn)行補(bǔ)飛采集，并對(duì)無(wú)人機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，保證數(shù)據(jù)采集精度指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于有人機(jī)方案的要求標(biāo)準(zhǔn)。

（2）存在問(wèn)題2：航飛建模區(qū)域多為農(nóng)房分布集聚區(qū)域，其中部分農(nóng)房區(qū)域多為老宅，房檐相互遮蓋，房屋前后植被茂盛，模型上房角墻角等遮擋嚴(yán)重，影像建模成果。

處理意見(jiàn)：針對(duì)部分植被或者房檐遮擋的農(nóng)房，結(jié)合后期外業(yè)修補(bǔ)測(cè)工作進(jìn)行墻沿補(bǔ)充和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

（3）存在問(wèn)題3：基于傾斜攝影建模的三維地籍測(cè)繪成果能夠滿足地籍測(cè)繪精度點(diǎn)位中誤差要求，但部分計(jì)算房產(chǎn)面積嚴(yán)格按照城市房產(chǎn)測(cè)繪三級(jí)限差，則存在超限的問(wèn)題。

處理意見(jiàn)：收集相關(guān)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行技術(shù)支撐、目前有關(guān)地籍調(diào)查技術(shù)規(guī)程，高新作業(yè)方案基于傾斜實(shí)景模型繪制地籍圖；同時(shí)，依據(jù)規(guī)程，對(duì)于農(nóng)村宅基地上房屋面積精度，可采用表各級(jí)房屋面積計(jì)算精度，要求表中明確的山地、丘陵農(nóng)村地區(qū)房屋面積精度采用等級(jí)三級(jí)并可放寬到1.5 倍。本項(xiàng)目測(cè)繪區(qū)域位于西部山地、丘陵農(nóng)村地區(qū)，符合精度要求。

6 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不利因素分析

6.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

6.1.1 創(chuàng)新指界模式，解決不能實(shí)地指界的問(wèn)題

對(duì)于項(xiàng)目試點(diǎn)區(qū)域農(nóng)村人員大都外出務(wù)工，很多戶不能現(xiàn)場(chǎng)指界確權(quán)的實(shí)際，我們充分利用三維實(shí)景模型，創(chuàng)新指界新模式，在試點(diǎn)權(quán)屬調(diào)查工作中引入“電話確權(quán)”和“微信確權(quán)”方式，進(jìn)行“遠(yuǎn)程確認(rèn)”，減少了傳統(tǒng)調(diào)查需要現(xiàn)場(chǎng)指界來(lái)回奔波帶來(lái)時(shí)間，極大方便了外出務(wù)工群眾。

6.1.2 作業(yè)成本經(jīng)濟(jì)，適合大面積作業(yè)

與其他測(cè)繪方法相比，傾斜攝影測(cè)量所需成本低。同一個(gè)區(qū)域建模成本是固定的，如區(qū)域內(nèi)居民戶（宗地）越多、集中度越高，均攤到每宗地調(diào)查成本越低，大大低于傳統(tǒng)RTK 調(diào)查測(cè)繪成本標(biāo)準(zhǔn)。而且，如果大面積作業(yè)達(dá)到上萬(wàn)宗時(shí)的話，將航飛建模成本均攤到每一宗上，還是比較節(jié)約成本的。傾斜攝影測(cè)量比較適合于大范圍、居民點(diǎn)集中度好的聚集區(qū)域。

6.1.3 地籍調(diào)查效率高，群眾認(rèn)可度好

由于是集中式室內(nèi)權(quán)屬調(diào)查、指界和測(cè)繪，省去了到村民每家每戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與指界時(shí)間。同時(shí)，內(nèi)業(yè)人員在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，組織村民現(xiàn)場(chǎng)集中簽字確認(rèn)工作接受程度高，在實(shí)景三維模型的支持下，農(nóng)村居民能直接在三維模型上查看自家的宗地界址點(diǎn)、界址線、面積成果等信息，對(duì)成果的真實(shí)性認(rèn)可程度高，使調(diào)查工作開(kāi)展更為順利，調(diào)查效率高，且有效避免確權(quán)簽字過(guò)程中可能會(huì)引發(fā)的村民糾紛及矛盾，群眾積極高，認(rèn)可度好。

6.2 不利因素

6.2.1 前期投入大，專業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)要求高

開(kāi)展傾斜攝影測(cè)量，前期投入大，這當(dāng)中需要用到的硬件設(shè)備如飛行器、專業(yè)數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器等，軟件還需專業(yè)的航攝解算軟件、測(cè)圖軟件等。同時(shí)，需要專業(yè)航飛人員、航測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理人員等，專業(yè)性較強(qiáng)，技術(shù)要求較高。

6.2.2 傾斜攝影測(cè)量受天氣因素影響大

相比于傳統(tǒng)測(cè)量作業(yè)方案，傾斜攝影測(cè)量作業(yè)方案受天氣因素影響較大，在雨、雪、大霧、烈日條件下均不能獲取質(zhì)量滿意的原始影像數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目開(kāi)展之際正值當(dāng)?shù)氐挠昙荆B綿不絕的雨天使得外業(yè)航攝工作無(wú)法開(kāi)展，導(dǎo)致項(xiàng)目前期數(shù)據(jù)采集時(shí)間受到一定影響。

6.2.3 區(qū)域整體航攝，傾斜攝影建模時(shí)間周期長(zhǎng)

傾斜攝影測(cè)量方案中采用有人機(jī)搭載高清鏡頭采集數(shù)據(jù)，有人機(jī)方案雖然效率高，但是因農(nóng)村居民點(diǎn)分散、房屋集中度低，其采集的區(qū)域范圍大，采集的影像中包含了大量不屬于項(xiàng)目目標(biāo)范疇內(nèi)的數(shù)據(jù)，如農(nóng)田、森林、河流等要素，實(shí)際區(qū)域房屋目標(biāo)地物的占用比小，但需要對(duì)整體區(qū)域開(kāi)展傾斜攝影測(cè)量和數(shù)據(jù)建模，這樣會(huì)導(dǎo)致三維建模周期長(zhǎng)。

6.2.4 植被遮擋影響成圖精度，需要進(jìn)行實(shí)地補(bǔ)測(cè)

項(xiàng)目示范點(diǎn)為貴州傳統(tǒng)的少數(shù)民族民居，深林覆蓋率高，村民的房屋多采用斜頂構(gòu)造，屋頂與屋頂之間相互遮擋嚴(yán)重，且房屋分布無(wú)規(guī)律，大部分房屋依山而建，周圍植被茂密。這些被遮擋的房屋在傾斜攝影數(shù)據(jù)采集階段就未能采集到墻立面信息，導(dǎo)致建模不完整，制圖難度較大，內(nèi)業(yè)繪制造成成果精度低，這需要實(shí)地通過(guò)傳統(tǒng)RTK測(cè)量進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)用于農(nóng)村房地一體地籍調(diào)查工作，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)村房地一體地籍權(quán)屬調(diào)查、指界和宗地房屋測(cè)繪等工作室內(nèi)集中作業(yè)就能完成，節(jié)省傳統(tǒng)地籍調(diào)查需要實(shí)地調(diào)查，相鄰宗村民實(shí)地指界等外業(yè)調(diào)查和傳統(tǒng)測(cè)繪花費(fèi)大量時(shí)間，調(diào)查工作效率能夠有效提高。同時(shí)，基于實(shí)景三維模型的支持下，農(nóng)村居民能直接在三維模型上查看自家的宗地界址點(diǎn)、界址線、面積成果等信息，對(duì)成果的真實(shí)性認(rèn)可程度高，工作開(kāi)展更為順利，有效避免確權(quán)簽字過(guò)程中可能會(huì)引發(fā)的村民糾紛及矛盾。這種技術(shù)調(diào)查模式對(duì)于廣大的農(nóng)村房地一體地籍調(diào)查具有借鑒意義。