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【入围文章·10】飞马D200在不动产权籍调查项目中的应用

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  在农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记发证数据成果资料基础上,补充调查农村范围内宅基地和集体建设用地等每一宗土地上的房屋等建筑物、构筑物的基本情况,基本实现宅基地和农房统一调查规范、统一软件平台、统一数据管•☆■▲理、统一作业要求、统一质量标准、统一档▪▲□◁案管理的目标,为推进农村宅基地和地上房屋的不动产统一登记发证提供数据支撑。不动产权籍调查(农房补充调查)是开展不动产统一登记工作的重要基础,对于完善不动产调查体系具有重要意义。

  传统不动产权籍调查一般采用人工跑点的测量方式,采用全站仪+GPS RTK的技术进行每个农房的调查,其精度较高,但仍有一定的局限性,比如作业效率低、房屋密集不通视、数据成果单一等等。随着无人机倾斜摄影技术的快速发展,利用倾斜影像建立的高精度实景三维模型生产大比例尺线划图已经成为了现实。我公司在积累了相关生产经验的基础上,在宝清县五九七农场农房调查项目支撑下,利用飞马多旋翼平台D200倾斜系统对试点区域进行高分辨率倾斜三维数据的获取与大比例尺测图工作,并检测成果其能否满足不动产权籍调查的高精度项目需求,为后续大面积的权籍调查项目新技术的应用提供参考。

  本次试点区域隶属五九七农场,位于宝清县境北部,七星河与挠力河相交的三角地带。测区面积约0.4km,地势平坦,地面要素主要为居民地与道路等,测区范围如下图所示:

  针对本项目的高精度项目需求,我们采用了飞马D200多旋翼无人机搭载D-OP300倾斜测量模块的方式进行测区倾斜影像数据的获取。飞马D200配备高精度差分GNSS板卡,支持PPK/RTK及其融合作业★▽…◇模式,可大量减少外业控制点或一定条件下完全免像控的1:500航测成图,配合“飞马无人机管家”中精准地形跟随飞行功能,可保证所获取影像分辨率的一致性。

  数据后处理采用飞马无人机管家、ContextCapture、DP-Modeler三款软件,对倾斜影像进行差分解算、空三计算、实景三维模型生产及大比◁☆●•○△例尺测图。以下为工作站硬件配置表:

  不同于常规1:500航测成图精度(一般平面、高程中误差要求为13cm以内),权籍调查平面中误差要求为5cm,精度更●高,因此意味着其不管是影像分辨率、控制点布设、数据处理等都有着极为严格的要求.本文主要讲述项目实施的数据采集、数据预处理、数据生产等几个阶段,并对成果进行精度检核,最后通过投入的人力与生产周◇=△▲期对整个项目进行效率分析,其详细技术路线如下图:

  据倾斜的数据处理经验来看,基于控制点约束,倾斜摄影的模型精度一般是地面分辨率的2~3倍,因此为了满足权籍平面5cm精度需求,倾斜影像应获取地面分辨率优于2cm的影像数据,且为保障三维模型的生成效果,其航向,旁向重叠度一般建议优于60%,而当测区存在高楼时,则应加大重叠度,保证楼▪•★顶的重叠度。对于地形起伏较大的区域,则应根据地形变高飞行,保证测区内大部分地物的分辨率都优于2cm,以此来保证三维模型的效果及精度。

  本项目测区为五九七农场居民区,多为水泥路面,没有明显地面目标和标志物,故采用布设事前像控的方式。结合高精度差分▲★-●优势,仅需在测区拐点处布设少量地面控制点即可,一般300m左右布设一个点即可。地面标志使用白色油漆喷涂L形标志,要求拐角清晰可见,与地面有明显色差,易于内业人员□◁判刺。

  利用飞马无人机管家“智拼图”模块,对倾斜数据进行基于高精度POS 的空三加密。设置好倾斜影像与POS数据的对应关系后,对每张影像进行特征点检测和匹配。之后导出xml格式的空三文件,导入ContextCapture软件中,加入控制点,手动调整控制点位置,将控制点与空三网联合平差,优化至合格数值。空三完成后, ContextCapture软件进行自动化建模作业。

  ContextCapture软件经过格网切块、构建TIN网白模、自动纹理映射等流程,生产出测区的高▲=○▼精度实景三维模型成果。常规的三维测图方式,是基于实景三维模型进行的地物采集,若房屋模型结构不完整,几何精度有问题,则后续测图成果很•●难满足权籍精度要求,因此三维成果的效果及精度检查至关重要。三维模型成果要求纹理清晰,房屋结构尤其是墙体完整,且墙面应尽可能平整,才能保证后期进入测图软件采集的房屋边线及房屋角点准确,而对于房檐下未拍摄到的结构(如阳台里面的构造),则可不关注,因其不影响墙体的采集。然后采用布设的检查点进行三维模型的精度检查,精度合格则进行下一步作◆▼业。

  为了能准确的计算出项目成本,我们从人员投入、外业作业时间及内业测图时间三个方面,对两种不同技术手段的作业效率进行了对比统计(如下图),由此可看出本项目采用的基于倾斜的三维测图技术较传统人工测图来说有很大的优势,可极大降低人员投入,提高作业效率。

  在验证基于倾斜的三维测图技术可满足权籍调查精度要求后,我公司即将该技术应用在实际的工程项目中。2018年7月,我公司接到福建省地籍项目需求,由于该测区地形复杂,房屋密集,通视情况▼▼▽●▽●差,无法使用全站仪或RTK进行外业数据采集,传统地籍测量方法不能按时提交成果,因此我公司采用飞马智能航测系统D200搭载D-OP300倾斜模块进行倾斜影像数据获取。到目前为止,已经完成有效测图面积约为24.5km的数据采集及生产,均满足地籍精度要求。

  本项目采用飞马D200多旋翼无人机搭载D-OP300倾斜测量模块的方式进行测区倾斜影像数据获取,能够在较短的时间生产高质量、高精度的模型成果,并在此基础上进行大比例尺测图工作。此方式可减少大量外业控制点,将以往需要全野外测绘的测图工作转变为内业加部分外业调绘,大大减轻外业人员劳动强度,提升作业效率,外业采集更自主、更高效,可为不动产权籍调查、数据库建设等工作提供更加丰富、真实、时效性强的基础地理信息数据,整体效果★△◁◁▽▼远优于传统测绘方式。

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