一、项目背景
为贯彻落实2014年以来中央1号文件有关要求和国家“十三五”规划有关目标任务,部先后印发了“国土资发[2014]101号”“国土资发[2016]191号”等文件,明确工作要求和相关政策,要求各地加快推进房地一体的宅基地、集体建设用地等农村不动产确权登记工作。
运城市盐湖区于2016年完成了宅基地和集体建设用地使用权地籍调查,为不动产登记工作打下了坚实的基础。现在正式全面启动盐湖区农村不动产确权登记工作及三维不动产建模采购项目,工作内容包括农村不动产权籍调查、1:500比例尺地形图项目测绘、倾斜摄影测量、三维建模、不动产登记发证系统软件开发。
二、单位简介
星际空间(天津)科技发展有限公司,是一家集三维数据采集、三维地理信息平台研发于一体的地理信息产业服务商,具有“甲级测绘资质”、“信息系统集成及服务叁级资质”,是国家认定的“高新技术企业”、“软件企业”,并通过ISO9001质量管理体系、ISO27001信息安全管理体系、ISO14001环境管理体系认证和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证。
公司主营业务为机载激光雷达航测、车载移动激光扫描测量、地面激光扫描测量、无人机数码航测、4D产品制作与数据建库、三维数字城市建设、三维数字方案和三维动画制作、地理信息系统软件开发等。服务领域涉及基础测绘、城市规划、国土管理、智慧城建、城市应急、移动监管,以及公路、石油管道、水利行业勘察测绘等。
三、测区概况
运城市盐湖区位于山西省西南部,地处黄河中游秦、晋、豫三省交接地带,东连夏县,西临永济、临猗,南依中条山与平陆、芮城为界,北傍稷王山同万荣、稷山、闻喜相接。辖区东西宽41公里,南北长62公里,国土总面积1237平方公里。
本项目共涉及19个乡镇,287个行政村,约13万宗地,测区面积100平方。项目进行中严格按照相关文件、标准的要求,全面开展农村不动产权籍调查、1:500比例尺地形图项目测绘、倾斜摄影测量、三维建模、不动产登记发证系统软件开发相关工作,项目合同额四千余万元。
四、设备选用
本次项目使用外业航飞设备两套,分别为为大疆M300无人机搭载成都睿铂D2 PSDK相机,M600搭载DG3 Pros相机。内业处理采用30台电脑集群处理,电脑搭载2080TI或3080显卡,96G内存,3台空三服务器分别配10T固态硬盘,节点机256固态硬盘。
D2Pros
五、航飞概况
本次项目中,设计航高为83米,地面分辨率(GSD)为1.3cm,按照常规地籍测量航向/旁向重叠度80%/70%进行作业。航线尽量南北方向布设,累计获取原始照片400余万张。像控布设间距150米左右,测区外围、转角处适当加密。
DG3Pros
六、数据处理
测区村庄面积基本上在0.3平方公里左右,个别达到1平方以上,照片数量2万左右。倾斜模型处理方面技术难点不多,基本上是流水线式作业,地籍测图、模型修饰主要是人海战术,模型单体化、数据入库、信息展示等功能由我公司自主研发软件处理。
数据处理采用CC软件,照片数量较大时采用M3D空三。所有工程统一原点,统一分块大小,这样各个工程所出成果区块编码唯一,便于模型存放、查找。区块结合表如下图:
区块结合表总图
区块结合表局部
七、项目结论
目前本项目还未完全完成,仅对模型中间成果做一个简单的检查统计,多数问题可以通过内业重新空三,重新出图进行处理,少数需要重新飞行,具体情况如下:
总体上模型精度良好,合格率高于95%,模型方面同样条件下DG3模型比D2更好一点。出现问题的模型主要有一下几点:地形起伏造成重叠度或分辨率不满足要求,阴雨天气或有雾造成光照或能见度不足。
八、模型截图
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。下面是我们测量特征点的情况,因为篇幅有限,仅选取其中几个进行展示。
色彩均衡,光照均匀
房角规则,精度良好
树木独立成型
九、成果应用介绍
主要用于绘制不动产地籍图,辅助外业调查,数据建库等(项目还处于前期阶段,应用资料较少)。
十、项目总结
我们公司从事航测工作十几年,主要致力于载人机载激光雷达方面。近年来无人机的兴起,航测门槛逐步降低。随着建模软件的成熟,倾斜摄影得到空前发展,硬件设备更是分门别类,层出不穷。现阶段我们的研究主要在两个方向,其一:新技术寻找新应用,单纯的无人机加倾斜相机出来的模型还是有一定的缺陷,模型的真实感需要多种传感器相结合,比如,地面相机、激光扫描仪等,最终呈现室内外一体、实景与手工模型一体化展示等。
其二,新技术解决老问题,这也是大家用的最多的,三维模型返回二维测图,单从技术发展上讲,其实算不上进步,只是大为降低外业劳动量,提高测图效率。这方面我们遇到的难点主要是人员调度,工序安排等方面。我们是两组人布控、两组人飞行,一人内业,一组质检,一百多人测图调绘,一百多人修饰模型。布控与飞行同步进行,控制早于飞行一两天。整体工序有条不紊,流水线式作业。
倾斜模型是不动产测量最前端工序,直接影响项目进度。我们本次选取的睿铂相机给与我们项目一个强有力的支撑,我们用两台设备,牵动着四千多万的项目。首先是作业效率高、稳定性强,M300搭载D2相机,可实现单人作业,作业过程中基本无故障;然后,数据整理方便,大约能剔除30%无效照片,提高内业效率,空三通过率高,基本都能一次性过,最后,模型质量高,无论是模型精度还是成模质量都有着不俗的表现。