项目背景
为贯彻落实党中央、国务院和自治区党委、政府有关乡村振兴战略决策部署,加快推进我区农村宅基地使用权及其地上房屋所有权和集体建设用地使用权及其地上建筑物、构筑物所有权确权登记发证工作,夯实乡村振兴基础,维护和保障农民合法财产权益,今年1月,广西壮族自治区自然资源厅印发了《关于全面开展农村“房地一体”不动产确权登记发证工作的通知》。
《通知》明确,到2021年底,“房地一体”的农村宅基地和集体建设用地颁证率均达到90%以上,基本实现“应登尽登”,建成各级农村不动产登记数据库,实现自治区、市、县(区)三级的农村不动产数据全面汇交至自然资源部。实现农村不动产登记成果的数字化和信息化管理,为实施乡村振兴战略提供基础保障。
单位介绍
广西山河测绘信息工程有限公司成立于2014年12月,注册资金2000万元,乙级测绘资质;公司无人机系统12套、图形处理器30台、工作人员32名;座落于桂林市高新区湖塘总部经济园。公司主营:测绘专业级无人机航摄系统销售、航空摄影技术服务、测绘工程、地籍测绘、不动产测绘、地理信息系统平台建设、航摄无人机的研发与销售及无人机航摄数据软件研发与销售、4D数据生产、倾斜摄影三维建模数据生产、航测内业团队组建、GIS三维软件及平台系统建设、承接500-10000各种比例尺航摄项目,能独立完成航测1:500、1:1000、1:2000和1:5000的DOM、DEM、DLG等数字化测图成果生产。
公司能为国土、规划、勘查、水利电力、农业、林业、公安消防等领域提供适用性的全面解决方案和成熟的应用产品。
测区概况与航飞参数设计
桂林市地处南岭山系的西南部,为中、低山地形,有喀斯特山地、丘陵和台地;属中亚热带湿润季风气候,气候温和,雨量充沛。作业时选择在上午9时至下午16时进行航飞,一般选择天气晴朗,光线适中,微风时进行航飞。
为保证不动产测绘精度,通常相邻像控布设间隔不大于120米,实地用红色油漆做喷绘标志,像控点点位分布及实地照片如图所示。本次项目精度表共检查22个界址点坐标精度,平面中误差0.028m,满足项目5CM精度要求。外业全站仪实测检查合格率90%以上,满足项目设计要求。
设备选用
设备采用M300RTK无人机搭载睿铂DG3Pro相机。
DG3Pros 是睿铂新一代旗舰机之一,具有重量轻、体积小、焦距合理、可靠性高、兼容性高、用户群体基数大等一系列优点,可兼容市面上主流航测多旋翼及固定翼无人机。RIY-DG3Pros相机镜头采用复消色差技术,内置散热除尘系统,增强了环境适应能力。配套数据预处理软件,能大幅度提高空三及刺点效率,降低空三报错概率。
工作流程
飞行前,使用RTK设备测量测区内地面特征点(如斑马线、标记线、L性标靶等显著特征点)的精确坐标作为检查点,用于后期检查模型精度。检查点采用CS2000坐标系,高程使用拟合参数高。
像控点尽量分布在主要的道路交叉口的位置,路面为硬质的水泥地或柏油路,可选取特征明显的地物如斑马线角点、道路中心线的角点、不同颜色路 面交汇角点等进行布设。像控点位置选定后,放置控制点靶标板,喷涂像控点明显标记,并在旁边注记像控点编码。
本项目设计航高为90米,地面分辨率(GSD)为1.26cm,外扩范围为一倍航高的距离,航向重叠的80%,旁向重叠度70%,单架次飞行时间约40min,共获取12000张影像,影像清晰,色彩均匀,满足项目使用要求。
由于测区房屋不高,地形起伏不大,飞行区域高空无特殊危险源,综合考虑后,我们选取的设备是大疆M300多旋翼无人机搭载五镜头倾斜摄影相机系统进行航空摄影测量。有树木遮挡,山体遮挡的区域需要进行人工修补测,修补测采用外业全站仪、皮尺、RTK等设备进行修补测。
五镜头倾斜相机大范围同时开展作业,能提升项目完成效率。节省人物力投入。
本项目采用Context Capture软件配备30个节点进行处理,图形工作站配置为:①服务器:Intel Xeon W-2145 @ 3.70GHz、128G内存、NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti;②从机:Intel Core i7-8700k CPU@ 3.70GHz、64G内存、NVIDIA GeForce GTX1660Ti。
数据预处理采用睿铂SkyScanner软件进行,实现照片自动改名,结合Sky CAL高级工具生成建模软件可导入的工程文件(*.xml),最终使用Sky Fliter高级工具进行无效照片剔除,生成剔除无效照片的工程文件(*.xml),以提高空三、建模效率。
通常不动产项目中两个像控间距不超过120m,采用M300RTK搭载DG3Pro相机进行不动产测绘,两个像控间距约300m即可保证精度,减轻了像控布设工作,大大地提高了外业布设测量、内业刺点效率。
以测区某一村庄为例,航飞1架次,有效面积为0.25平方公里,共获取10800张影像。空三耗时4小时(单机空三)。
航飞范围
空三解算成果
空三质检报告
模型成果展示
在空三精度满足要求后,计算三维模型,设置模型的空间参考系统。多视影像密集匹配能得到高密度数字点云,构建数字表面模型(DSM)。经过密集匹配获得的高密度点云数量较大,需要进行切割分块。通过对三网的优化,将三角网的尺寸调整至与原始影像相匹配的比例,并通过对连续曲面的分析对平坦地区的三角网进行简化,降低数据冗余,获得不规则三角网TIN模型矢量架构。
模型截图
本项目基于倾斜三维模型成果,在测图软件中采集地籍、房屋界址点坐标,绘制1:500比例尺不动产权籍图、宗地图、房产分户图等。
内业测图成果
内业模型精度检查
测图成果精度检查
项目总结
本项目作业方式受天气因素影响过大,夏季雨水较多,下雨时无人机无法作业,且该季节中午光线过强,照片易曝光过度,因此需避开该时间段。应用倾斜摄影技术,可迅速获取三维模型、真正射影像图、数字地表模型,由于高分辨率相机的迅速发展,小型无人机技术低空作业的优势很容易就能获得分辨率极高的、细节充分的实景农房场景模型,房屋角点及其他特征点大易于辨别,可轻易测量阳台等附属设施等,为房地一体化项目开展打开了一条高效的作业模式,大量减少外业调绘工作。
技术优势
1、通过专业的倾斜摄影仪获取影像生成的三维地图和传统二维地图可直观反映地物的外观、位置、高度等属性,将外业测量工作转换到内业矢量化,减少外业测量成本,提高工作效率;
2、三维模型能够真实的反映建筑物信息,对于无法入户调查的农房,部分相关信息可直接从三维模型上获取。能够系统地解决农村房地一体确权登记工作中房地信息不对称、现场核实困难等问题;
3、通过高度重叠度的影像快速构建高精度的三维模型,借助高精度三维模型进行点线面等矢量信息测绘和丈量,同时让作业更精准高效。