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摘要:传统的地籍测量的资金成本高,工作效率较低,且工作量较大。为充分解决上述问题,我们利用多次实验得到了倾斜摄影测量与三维激光扫描在地籍测量中的应用效果,围绕这两类测量手段的测图精度展开了探讨与分析。结果证实,测绘新技术应用在地籍测量中,使工作效率得到了有效提升,测绘结果的精准度完善符合地籍测量中的要求。
关键词:地籍测量;测绘新技术;精度控制
前言:随着我国综合国力的增强,科技的不断进步发展,传统的测绘技术已经无法提供精准有效的测量数据,出现很多弊端,现代测绘技术的发展打破了传统测绘技术的局限性,测绘新技术也广泛应用到各个领域。地籍测绘项目也通过使用新的测绘技术有效提高了测量的精准度,在一定程度上减轻了测绘人员的压力,为做好土地资源管理提供了科学的参考。
1地籍测绘概述
1.1地籍测绘的定义
地籍测绘就是利用测绘手段对土地及其附属物的位置、权属、面积、用途、数量、质量经济价值及现状等基本情况进行测定和调查的活动,是进行土地管理的一项十分重要的基础性工作,是城镇建设的基础工程。通过地籍测绘,可以获得与永久性标志相关联的土地位置、土地、面积、权属界址、房产情况、土地利用及相关数据的地籍图等产权资料。而且,地籍测绘所得到的数据和整理的资料都具有法律规定的效力,是进行土地登记、发证和收取地税的重要依据。同时,地籍测绘的各种资料也为建立和完善全国土地管理信息系统奠定了基础。
1.2地籍测绘的工作内容
地籍测绘的工作内容主要包括地籍图根控制的测量和地籍勘丈;地籍调查表的输入和输出;土地证、土地申请书及归户卡的生成和输出;宗地图、地籍图、图幅结合表及控制点网图的生成和输出;土地面积量算汇总和统计等。
1.3地籍测绘的目的和特点
地籍测绘的目的在于表述每项宗土地的形状、权属界线位置、数量等基本情况,在于真实、全面地掌握土地的属性、面积、用途、经济价值及其相互之间的关系,建立与土地相关管理的数据库及地籍管理系统,并应用数字化测绘技术,实现地籍管理的自动化,为政府部门正确决策和有效管理提供依据。地籍测绘工作有非常强的现势性。地籍测绘工作始终贯穿于建立、变更、终止土地利用和权利关系的动态变化之中,并且是维持地籍资料现势性的主要技术之一。地籍测绘技术和方法是对当今测绘技术和方法的应用集成。地籍测绘技术是普通工程测量、数字测量、摄影测量与遥感、面积测算、误差理论和平差、大地测量、空间定位技术等技术的集成式应用。
2地籍测绘技术的意义
现代地籍测绘、地籍信息系统、“数字国土”三者之间存在着千丝万缕的联系。要建立地籍信息系统就必然需要各类地籍信息数据,因此需要现代地籍测绘来为其提供基础数据,地籍信息系统的作用便是用来存放管理与共享海量的地基测绘成果,将各种图形与地籍属性等相关信息输入地籍信息系统,就可以实现国土资源部门各层级的行政单位进行空间应用分析。而在如今发达的信息技术与空间技术的共同协调之后,大家可以共享此类资源。“数字国土”即是将国土信息以大量的数据与信息展现出来,尤其是以高分辨率影像和数字地图数据为主要支撑,“数字国土”包含着地基信息系统。因此,现代地籍测绘造就了地籍信息系统,而地基信息系统又作为“数字国土”的重要内容,三者关系十分密切。
3地籍测量新技术
3.1倾斜摄影测量技术
所谓倾斜摄影测量技术,是在无人机安装五镜头拍摄仪器,通过高效化技术手段拍摄多视角的影像,多方位地显示出地理位置状况,使工作效率得到了充分地提升,并节约了资金投入。通过多视角影像,能够建立高精度三维模型,此模型的优点众多,主要包括量测性较强、真实还原度较高等。此技术与传统型调查手段相比,其优势主要体现在切实提升了量测精度和调查工作效率。基于上述测量手段,选取科学的航测参量和布设方案可以有效提升模型精度。依照所调查区域内的地势特征、环境条件与空间状况等,布设航速、航高、旁向及航向重叠度等参量。
3.2三维激光扫描技术
三维激光扫描是20世纪90年代兴起的一种技术,其具有诸多优势,主要体现在工作效率高、信息采集速率快、量测精度较高、可行性较强等。在开展不动产三维激光扫描时,依照所调查区域内的特征,选取离目标点较近且视觉感较强的位置处建立测站点,为确保调查的精确可行性,各站点间的距离要依照实际的地理环境来做适当调整。
4地籍测图
4.1无人机信息采集
此次实验中用到的无人机为大疆公司的M600,在其上面安装睿铂D2倾斜拍摄仪器来采集信息,拍摄仪器和航摄参量通过下表给出。
表1航摄参量统计表
航摄参量 | 拍摄面积/km2 | 分辨率大小GSD/cm | 航向重叠率 | 旁向重叠率 | 相对航高/m |
数值 | 2.0 | 1.6 | 85% | 75% | 85 |
相机参量 | 传感器尺寸(mm*mm) | 像元物理尺寸/μm | 焦距/mm | 侧视镜头倾斜角度 | 五相机的总像素 |
数值 | 23.4*15.7 | 3.8 | 4/7 | 45 | 1.2*108 |
4.2三维点云测图
(1)点云信息采集
此次扫描试验中我们用到了天宝TX8扫描仪,这是一种品质优良的三维扫描仪器,通过该设备来采集数据信息,根据测区范围大且不动产平面特征丰富的特点。在进行点云数据采集时,结合地物特征法布设测站点,便于后续数据的扫描处理。扫描仪的相关参量由表2给出。
表2扫描仪参数统计表
仪器参量 | 测区面积/MHz | 视场角度 | 最小测程/m | 最大标准测程/m | 最大标准测程/m |
数值 | 0.9 | 360°*317° | 0.5 | 130 | 110 |
备注 | 无 | 无 | 无 | 反射率21%-93% | 反射率约为7% |
(2)点云配准及测图
因调查区域的地籍宗地较为密集,在理论上来讲,利用各测站点间的公用面自主拼接手段可以达到配准标准;但针对地理特性不显著,例如花草数目多但建筑物少时,便可通过手动整合来配准,经过手动整合,使得点云配准精度都大于1cm。通过建立的点坐标来对调查区域拼接后的点云坐标进行转换,最终形成绝对坐标的调查区域数据,调查区域宗地的点云测图,由图1给出。
图1调查区域宗地的点云测图
5精度与效率
5.1符合精度检测
符合精度检测按照三维模型和点云配准的最终效果,对测图前的信息数据开展符合精度检测工作,选择了十五个建模控点和四个点云扫描控点来开展精度大小的对比工作,最终结果通过表3及表4给出。
表3航测法内符合精度统计表
序号 | A-1 | A-2 | A-3 |
量测坐标X/m | ***294.829 | ***161.371 | ***183.099 |
量测坐标Y/m | ***853.21 | ***845.225 | ***657.129 |
实测坐标X/m | ***294.918 | ***160.564 | ***182.146 |
实测坐标X/m | ***852.426 | ***842.315 | ***654.826 |
1x/m | -0.011 | -0.002 | -0.006 |
1y/m | 0.007 | 0.000 | 0.001 |
1ρ/m | 0.013 | 0.002 | 0.006 |
序号 | A-1 | A-2 | A-3 |
量测坐标X/m | ***745.058 | ***879.498 | ***862.572 |
量测坐标Y/m | ***535.514 | ***418.323 | ***590.745 |
实测坐标X/m | ***745.061 | ***879.319 | ***863.493 |
实测坐标X/m | ***536.510 | ***416.133 | ***590.525 |
1x/m | -0.003 | -0.006 | 0.000 |
1y/m | -0.006 | -0.005 | 0.005 |
1ρ/m | 0.007 | 0.008 | 0.005 |
表4扫描法内符合精度统计表
序号 | B-1 | B-2 | B-3 | B-4 |
量测坐标X/m | ***754.624 | ***744.815 | ***878.228 | ***863.085 |
量测坐标Y/m | ***408.416 | ***547.858 | ***414.852 | ***590.650 |
实测坐标X/m | ***754.658 | ***744.825 | ***878.278 | ***863.020 |
实测坐标X/m | ***405.428 | ***536.852 | ***414.796 | ***590.652 |
1x/m | 0.004 | 0.010 | -0.011 | -0.003 |
1y/m | 0.000 | -0.004 | 0.011 | -0.006 |
1ρ/m | 0.013 | 0.002 | 0.006 | 0.016 |
因此,对航测法与扫描法的符合精度展开系统化的检测,使得点云配准精度都高于1cm,且最大点位较差高于2cm,建模精度和点云配准精度都完全符合目标要求。
5.2测图效率
通过无人机倾斜摄影和三维激光扫描得到的测图精准度与采集速度均存在着极大的区别,应依照精准度的具体要求,选取科学合理的方案,所以作业效率也具备十分关键的意义。通过分析可得,地籍测量的各可行性方案中,航测法工作效率要略高于三维扫描法及全站点仪法,航测法的时间周期最短,性价比最高强;三维扫描法的测图精准度是三者中最高的,可以达到界址点位置处误差为5cm的要求。
结束语:
(1)不断地开展对比实验,说明了无人机倾斜摄影调查手段和三维激光扫描手段的地籍测量过程中的精确度大小。将上述两类调查手段的实际流程相结合,可以得出扫描手段工作时间周期在三者中最长,但具有精度极高的性能优势,可达到界址点位置处的要求;倾斜摄影测量手段的作业效率在三者中最高,消除误差以后,在理论上也可达到界址点位置处的要求。(2)通过航测技术与三维扫描法开展测图工作,能够有效避免外业漏测状况的发生,降低了相关调绘流程的难度,进一步控制了资金成本,模型信息与点云信息也能够被利用在在调查的后期工作中,用于补充相关检查进展情况。(3)通过航测技术与三维扫描法开展地籍测量具备诸多优点,其优点主要体现在所需资金投入少、工作效率较高、可行性较强等,但在某些方面依然具有弊端。针对建筑周边的遮挡较多时的情形,仅通过航测法不能精准地得到界址点的位置信息;此外,航测技术对地籍测量过程和光线存在着极高要求。扫描法对环境条件也具有极高的要求。
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