三維激光掃描技術在農(nóng)村地籍測量中的應用

詹小婷

摘要：完成農(nóng)村宅基地和集體建設用地的確權(quán)登記發(fā)證工作是一項事關農(nóng)村土地制度改革的政治任務，然而，傳統(tǒng)的地籍測量工作量大，歷來是一塊難啃的“硬骨頭”。近年來，隨著三維激光掃描技術的發(fā)展，我們通過實地研究發(fā)現(xiàn)它對居民地采集具有靈活性高、周期性短、生產(chǎn)效率高等特點。

關鍵詞：三維激光掃描技術;農(nóng)村地籍測量;應用

三維激光掃描技術也被稱為實景復制技術，是一種全新的空間信息獲取技術，能夠快速進行三維數(shù)據(jù)采集，快速的目標識別和精準測量地物空間信息，是一種廣泛應用的測量掃描技術方式。

一、結(jié)構(gòu)原理

（一）農(nóng)村地籍測量

完成農(nóng)村宅基地和集體建設用地的確權(quán)登記發(fā)證工作是深化農(nóng)村土地制度改革、實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化統(tǒng)籌發(fā)展的基礎性工作。我國在十三五規(guī)劃中已明確提出要基本完成農(nóng)村宅基地和集體建設用地的確權(quán)登記發(fā)證工作，當前已進入這項工作完成的沖刺期。隨著不動產(chǎn)房地統(tǒng)一登記改革的完成，各地在開展農(nóng)村宅基地和集體建設用地的確權(quán)登記發(fā)證工作時，既要測“地”也要量“房”，這對于地方來說，沒有底圖的要開展1：500地形圖采集、農(nóng)村地籍測量和房屋要素測量，著實是一項工作量不小的任務。從開始啟動村宅基地和集體建設用地的總登記工作，留給地方具體工作和實施的時間僅有約1年。這意味著，選用適當?shù)霓r(nóng)村地籍測量技術方法，在滿足登記發(fā)證的精度要求前提下，盡量提高工作效率，對地方而言，具有重要的意義。

（二）三維激光掃描系統(tǒng)

三維激光掃描系統(tǒng)蘊含多種技術手段，市面上常見的是集成激光測距技術，全球定位技術的工作體系，能夠快速進行較長距離的高精確度測量并直觀的進行數(shù)值傳感。激光掃描系統(tǒng)安裝在載體上，通過掃描范圍內(nèi)的夾角的變化來調(diào)整脈沖信號發(fā)布范圍，隨后經(jīng)過一定時間，記錄接收回彈信號，將數(shù)據(jù)匯總到云端處理器中，帶入到三維立體模型內(nèi)部，分析所需要的屬性信息。激光掃描系統(tǒng)是一種便捷度極高的數(shù)據(jù)采集提交系統(tǒng)，架構(gòu)在載體之上可以對沿途的動態(tài)數(shù)據(jù)進行快速收集，并在專業(yè)軟件的支持下構(gòu)建三維立體模型，達到快速建模，高效分析的目的，本文主要論述背包式三維激光掃描技術在農(nóng)村地籍調(diào)查中的應用。

二、應用流程

（一）所需設備

實驗需要AS-300H激光雷達，結(jié)合實際情況，選用合適的參數(shù)，并在移動平臺上進行數(shù)據(jù)采集，采用背包式平臺來進行實驗器材搭載。同時，基站設備為華測RTK?i70，內(nèi)業(yè)處理軟件為點云預處理軟件IE8.0，內(nèi)業(yè)成圖軟件采用Cosurvey。

（二）外業(yè)測量

實驗開始，為確保結(jié)果準確，首先利用衛(wèi)星或者航空影像資料，根據(jù)被測量區(qū)域的大小、交通狀況、房屋密集程度，設計好觀測路線，確保每一條路線都能形成完善的閉合回路。其次，要挑選信號接收能力較為良好的位置，架設硬件設備，并配置好基站參數(shù)后，確保其長期處于運行狀態(tài)。最后，將工作人員分為兩人一組，根據(jù)設置好的觀測路線進行數(shù)據(jù)收集，工作過程中兩人搭配工作，一人負責背負設備，按照設計路線勻速步行，確保點位設置準確，覆蓋性強;另一位工作人員要手持智能終端，實時查看點云數(shù)據(jù)獲取情況，如果出現(xiàn)信號遮擋或測量精確度不足時，要立刻告知采集人員進行重復采集。需要注意的就是采集路線必須形成閉合環(huán)形，并且采集過程不能中斷。

（三）內(nèi)業(yè)處理

對點云數(shù)據(jù)進行快速處理后，還要使用Cosurvey軟件采集房屋信息，以樓棟為單元分割建筑點云，自下而上分割建筑點云剖面，找出有效外輪廓線，進而分析得出界址線位置，對農(nóng)村房屋、圍墻、陽臺等要素采集成圖。

（四）精度驗證

完成線劃圖采集工作后，需對測量區(qū)域進行成果的數(shù)字精度的評定?？蛇x取100個點（建筑物房角）進行平面同精度檢測，使用RTK+全站儀常規(guī)的方式對房角進行檢測，驗證至采集的農(nóng)村界址點界址線數(shù)據(jù)符合地籍測繪規(guī)范有關精度要求，利用三維激光掃描技術不僅確保了成果數(shù)學精度，又具有效率高、成圖周期短、受天氣影響較小等特點，適合農(nóng)村房地一體測繪工作。

三、發(fā)展建議

激光雷達測量技術能夠全天候作業(yè)，工作效率極高，并且對于房屋密集區(qū)域可以更高效率的完成勘探工作，節(jié)省許多成本，并且使用越頻繁，成本節(jié)省的效果就越明顯。但是其設備造價昂貴，維護體系復雜，和傳統(tǒng)測繪技術相比，減少許多優(yōu)勢，但相比之下，性價比仍然要高于傳統(tǒng)手段，應該被合理應用。

同時內(nèi)業(yè)采集人員的經(jīng)驗對成果質(zhì)量有著鮮明的影響，而當前內(nèi)業(yè)人員普遍缺少外業(yè)測繪經(jīng)驗，對不動產(chǎn)權(quán)籍測繪工作掌握不透徹，理解不深刻，很容易影響成果準確度。所以在作業(yè)過程中，應該安排權(quán)籍測量經(jīng)驗豐富且能力較強的負責人對內(nèi)業(yè)采集人員進行全面培訓，提高內(nèi)業(yè)人員的綜合能力。

結(jié)論：綜上所述，三維激光掃描技術應用在農(nóng)村地區(qū)測量工作中，可以滿足多樣化需求，具有全天候，全自動的工作特點，利用人工內(nèi)業(yè)可以對房屋進行360度、全方位立體測繪，這是傳統(tǒng)不動產(chǎn)測繪所不具備的。與傳統(tǒng)測繪的人海戰(zhàn)術更加高效，使用三維激光掃描技術測圖只需3-4人就可完成一個居民點的外業(yè)采集，大大降低了測圖成本，適用于居民地快速測繪地籍要求。未來地籍管理趨于立體化、無比例尺的三維地籍管理模式，對測量手段提出了更高的要求，相較于傳統(tǒng)測繪來說，三維激光掃描技術優(yōu)勢將更加顯著，滿足三維地籍管理的需求。

參考文獻：

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