無人機在違法建筑巡查中的應用初探

黃愛萱

【摘要】本文論述了違法建筑巡查的定義、上報內(nèi)容和工作機制。分析比較了傳統(tǒng)人工巡查與無人機遙感監(jiān)測的優(yōu)缺點。以無人機監(jiān)測區(qū)域變化實例為依據(jù)，討論了無人機在違法建筑巡查中應用的可行性。最后討論了無人機監(jiān)測的普適性和局限性。

【關鍵詞】違法建筑巡查；無人機遙感監(jiān)測；人工巡查

1、違法建筑的定義

違法建筑是指未經(jīng)主管部門許可，擅自建造的各種建筑物、構筑物。在規(guī)劃管理的領域內(nèi)，特指違反《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》等規(guī)劃管理法律法規(guī)規(guī)章的規(guī)定，擅自建造的建筑物，構筑物。具體分為以下兩個大類：未取得規(guī)劃批準文件擅自建設的違法建筑，未按照規(guī)劃文件批準內(nèi)容建設的違法建筑。

未按照規(guī)劃文件批準內(nèi)擅自建設的違法建筑，包括三種：第一，未按照建設工程規(guī)劃許可證的規(guī)定建設的違法建筑；第二，未按照鄉(xiāng)村建設規(guī)劃許可證的規(guī)定建設的違法建筑，第三，未按照臨時建設工程規(guī)劃許可證的規(guī)定建設的違法建筑。尤其注意，超過臨時建設工程規(guī)劃許可證的期限而不拆除的臨時建筑物，也屬于違法建筑。

2、巡查工作機制概述

2.1巡查方式

在實際工作中，違法建筑，尤其是未取得規(guī)劃批準文件建造的違法建筑與違法用地之間存在普遍的法律競合現(xiàn)象：即大量的違法建筑同時也構成違法用地。因此多地開展違法建筑都是與人工土地巡查合并開展的。

在巡查中發(fā)現(xiàn)了違法建設行為之后，土地規(guī)劃主管部門需要判斷是否經(jīng)過土地轉用審批，未經(jīng)過土地轉用審批的違法應該按照違法用地處理；已經(jīng)經(jīng)過土地轉用審批的又分為兩種情況，如果未取得房地產(chǎn)權證的，按照違法用地處理，已取得房地產(chǎn)權證的，按照土地供應的最終形態(tài)辦理。

違法建筑一旦發(fā)現(xiàn)之后，就成為需要密切動態(tài)關注的對象，作為臨時停車場和臨時垃圾堆放場等的違法用地單純的違法用地行為易發(fā)現(xiàn)易查處。而違章建筑的監(jiān)測工作，對巡查的靈活性和準確性提出了更高的要求。

2.2巡查內(nèi)容

1.建設單位：建設單位即業(yè)主，有立項批文或者建設用地規(guī)劃許可批文等有關批文上記載的，建設單位。

2.地類和土地性質(zhì)。包括農(nóng)用地基本農(nóng)田其他農(nóng)用地，建設用地和未利用地。其中，農(nóng)用地包括基本農(nóng)田和其他農(nóng)用地。建設用地包括出讓土地、劃撥土地、集體建設用地和其他。

3.規(guī)劃情況

4.開工日期

5.建設項目及建設內(nèi)容

建設項目包括工礦倉儲、經(jīng)營性項目（不含工礦倉儲）、農(nóng)民住宅，鄉(xiāng)村公共設施和公益事業(yè)（三室一點等）、設施農(nóng)業(yè)建筑、其他。

建筑內(nèi)容主要指擬建設總面積、擬建設幢數(shù)、層數(shù)，涉及土地面積等。

6.建設進度，應當附有現(xiàn)場照片

7.處置情況，包括繼續(xù)動工，已停工，正在整改，已整改等。上報內(nèi)容的更新，發(fā)現(xiàn)違法建筑后應當保持持續(xù)跟蹤并上報變化情況，直至違法建筑得到改正。

應當注意的是，違章建筑需要上報建設總面積、擬建設幢數(shù)、層數(shù)和設計土地面積，這些取證信息的采集應當附有現(xiàn)場照片。

2.3巡查手段

隨著城市建設的快速擴張，土地違法現(xiàn)象和違章搭建現(xiàn)象也日趨頻繁，對城市規(guī)劃管理部門的城市建設動態(tài)監(jiān)測工作提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的人工違法建筑巡查存在以下問題：非法占用、超標建設、越權審批的違法建筑現(xiàn)象，這些違法行為制止難、立案取證難、查處執(zhí)行難。

1.受人為因素影響大，巡查員難以監(jiān)督。

2.部分在樓頂搭建構建物和在空中搭建異型建筑的違法案件難以被巡查到。由于人工巡查的這些弊端，多地也同步采用了衛(wèi)星遙感影像輔助監(jiān)測的方法。遙感影像獲取的周期往往較長，前后時相間隔的時間段是難以控制的，且衛(wèi)星影像的獲取成本和成果后處理成本較高，不具備普適性。在需要快速監(jiān)測和上報、處理的違法案件中，難以及時獲取到取證信息。

3.為了使違法建筑的影響降到最低，越早發(fā)現(xiàn)違法建筑，越早處置，拆除違章建筑的成本越低，執(zhí)法效果越好。因此大多數(shù)違章建筑巡查都有違法快速處置的需求。傳統(tǒng)人工巡查難以覆蓋到邊邊角角，難以滿足違法快速處置的需求。

2.4無人機遙感監(jiān)測

近年來不斷發(fā)展的無人機攝影技術，既可以監(jiān)測到空中異型違法建筑的工程進度，能夠及時為執(zhí)法部門發(fā)現(xiàn)違法建筑提供數(shù)據(jù)，及時執(zhí)法、監(jiān)管，從而降低執(zhí)法難度和執(zhí)法成本，又使數(shù)據(jù)獲取的時間和成本大大縮短，滿足違法建筑巡查的時效性和準確性需求。

無人駕駛飛機，是一種能攜帶多種設備執(zhí)行多種任務的無人駕駛航空器。無人機平臺可搭載傳感器，實時傳送高分辨率遙感數(shù)據(jù)。

無人機遙感測量具備以下優(yōu)勢：1.對場地要求低，作業(yè)方式靈活快捷，能快速響應拍攝任務；2.飛行高度低于1000m，能獲取大比例尺高精度影像，無需申請空域；3.能獲取高重疊度影響，具備數(shù)據(jù)處理的擴展性；4.平臺構建維護及作業(yè)成本低。

和傳統(tǒng)航攝（遙感）信息獲取費用昂貴、數(shù)據(jù)獲取周期長，缺乏激動靈活性相比，無人機對天氣要求不高，可以靈活獲取高分辨率影像數(shù)據(jù)，更適合短期、高頻的城市動態(tài)監(jiān)測研究。

3、用無人機監(jiān)測區(qū)域變化監(jiān)測實例

無人機數(shù)碼航空攝影測量采用基于GPS輔助空中三角測量方案。首先進行現(xiàn)場勘探，根據(jù)測區(qū)情況，選擇合適的無人機型號、配套設備和起降場地，設定飛行方案。然后依據(jù)天氣情況選擇航攝日期，安排人員、設備到達指定的拍攝區(qū)域，設備安裝、調(diào)試，檢查后，正式開始飛行作業(yè)。

飛行作業(yè)中，應及時監(jiān)控無人機的航高、航速、發(fā)動機轉速、飛行軌跡等信息，對相片數(shù)據(jù)及飛機整體進行檢查、評估；要求航向重疊55%～75%，最少50%，通常為60%，旁向重疊約30%，并結合貼線率和姿態(tài)角，判斷是否需要復飛。

飛行作業(yè)完成后，進行總結和整體評估，發(fā)送數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析。

3.1監(jiān)測區(qū)域樣本

項目組于2016年月3和2016年4月份別用無人機航攝系統(tǒng)，對試驗區(qū)進行了攝影工作，制作了該監(jiān)測區(qū)域的正射影像圖（前后時相數(shù)據(jù)），并對前后時相影像經(jīng)過影像分析解譯軟件和人工干預方法進行了影像判別分析，確定了在執(zhí)法監(jiān)察區(qū)域內(nèi)的變化情況。

3.2數(shù)據(jù)預處理

利用地理信息系統(tǒng)和遙感技術相結合，利用面向對象的多尺度分割分類技術，計算機智能處理和人機交互相結合的方式，對執(zhí)法監(jiān)察區(qū)域開展疑似違法建筑的變化檢測。

3.3遙感影像人工解譯及數(shù)據(jù)判定

利用在GIS平臺上進行二次開發(fā)的基于無人機遙感技術，對本次獲取的無人機遙感影像前后時相數(shù)據(jù)進行對比分析，判別疑似圖斑，找出變化區(qū)域，指出違章搭建的類型、位置、數(shù)量和面積等信息。

3.4未提取圖斑原因分析

1.影像被云霧（或者是陰影）遮擋，導致土地變化區(qū)域難以被發(fā)現(xiàn)。

（1）有云區(qū)域用同時間段其他衛(wèi)星影像進行替換，陰影區(qū)域可使用影像增強的方式進行處理，保證變化區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。

（2）如相同時間段內(nèi)無可替代的衛(wèi)星，則采用人工巡查的方式，現(xiàn)場進行核實。

2.地表未看到明顯變化，可能是影像獲取時間差異造成。

該類型問題只會出現(xiàn)在單期影像比對中，后續(xù)多期影像比對過程中不會出現(xiàn)。

4、可行性分析

無人機遙感技術能夠為違法建筑快速處置，提供科學依據(jù)，能夠實現(xiàn)高頻、短期的城市監(jiān)測，但是也具有以下的局限性：

1.無人機遙感發(fā)現(xiàn)的圖斑受到前后時相的影響。如果影響獲取的時間差較長，有可能無法發(fā)現(xiàn)地表明顯變化。

2.對于已經(jīng)產(chǎn)生違法建筑的區(qū)域，建議及時采用人工巡查的方式進行高密度的現(xiàn)場跟蹤，并拍攝地面現(xiàn)場照片。

3.跟蹤監(jiān)測違法建筑建設進度、拆除進度的巡查活動，更適合采取人工巡查方式。

結語：

利用無人機遙感影像進行動態(tài)監(jiān)測的實例，具備可操作性和可行性，可用于建成區(qū)違章變化監(jiān)測。與人工巡查相結合，能夠為違法快速處置提供科學依據(jù)。

除了違章建筑監(jiān)測之外，無人機還可應用于：如道路違建變化監(jiān)測，企業(yè)內(nèi)部變化核查，違建拆除情況跟蹤，小區(qū)違法用地監(jiān)測，河道違法變化監(jiān)測以及公共綠地侵占監(jiān)測等。

無人機獲取的違章圖斑可以采用GIS數(shù)據(jù)庫對違建圖斑的管理，并建立變化圖斑數(shù)據(jù)庫，使得每個變化的圖斑都可查可管。