房地一体化测绘技术方案(SLAM技术应用)
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浅谈测绘新技术在房地产测绘中的应用随着科技的不断发展,测绘新技术在房地产测绘领域得到了广泛的应用。
这些新技术包括激光雷达、无人机测绘、卫星遥感和地理信息系统(GIS)等。
它们的应用不仅改变了传统测绘方法,使测绘工作更加高效、精确,同时也为房地产业提供了更多的发展机遇。
激光雷达技术的应用可以大大缩短测绘的时间和人力成本。
传统的测绘方法需要人工测量地面高程和建筑物的位置,耗费时间和人力较多。
而激光雷达技术可以通过发射激光束并接收反射回来的信号来测量地面高程和建筑物的位置,数据的获取速度非常快,同时精度也非常高。
这不仅节省了大量的工作时间,而且减少了人工测量产生的误差。
无人机测绘技术在房地产测绘中的应用也越来越广泛。
无人机可以搭载高精度的摄像设备,通过无人机的航拍和图像处理技术,可以快速、准确地获取大片土地和建筑的图像和数据。
这种方法不仅比传统的测量方法更加方便,而且可以获取到更全面和详细的信息。
无人机测绘也可以避免对人员和环境的危害,提高了安全性。
卫星遥感技术也为房地产测绘提供了很多便利。
卫星遥感可以通过卫星获取地球表面的图像和数据,无需实地勘测就可以得到大范围的地理信息。
这种技术在城市规划和土地利用评估中非常重要,可以及时掌握土地变化情况,提供有效的决策依据。
卫星遥感技术不仅大大节省了成本和时间,而且提供的数据精度也非常高。
地理信息系统(GIS)在房地产测绘中的应用也越来越普遍。
GIS可以将测绘数据与其他地理信息进行集成和分析,提供空间分析和决策支持。
可以通过GIS将土地和建筑的空间位置信息与销售数据进行关联,分析特定区域的市场需求和潜在客户数量,为开发商提供市场定位和规划建议。
GIS还可以在土地管理、房屋税收评估和自然资源管理等方面发挥重要作用。
测绘新技术的应用为房地产测绘带来了巨大的变革。
它们不仅提高了测绘的效率和精度,也为房地产业提供了更多的发展机遇。
随着技术的进一步发展,相信测绘新技术在房地产领域的应用会越来越多样化和智能化,为房地产行业带来更大的改变和发展。
关键词:倾斜摄影;三维实景模型;空三;房地一体化2019年中央1号文件明确提出“加快推进宅基地使用权确权登记颁证工作,力争2020年基本完成。
”农村宅基地及房屋权籍调查是复核农村宅基地、集体建设用地权属调查、地籍测量成果,完成地上房屋及其定着物的调查和测量,建立农村“房地一体”的权籍调查数据库。
传统的作业方法,通常采用GPS-RTK结合全站仪的实地测量方法,该方法的优点是精度高,缺点是工作量大,需投入大量人力、物力且效率低、周期长、成本高。
采用数字化测量作业方法,基于无人机技术的倾斜航空摄影测量,可以方便、灵活地获取摄取多角度高分辨影像,快速自动地生成实景三维模型,基于实景三维模型进行地理要素采集,节省了时间,降低成本,提供效率。
本文依托真实的房地一体化项目,利用无人机倾斜摄影方法获取地籍测量、宅基地测量数据,希望为实现农村宅基地快速调查测量提供借鉴。
1数据采集无人机倾斜摄影测量技术是一项无接触测量技术,它同时具备了遥感、正摄、三维建模等测量技术手段的优点。
该技术目前应用越来越成熟,无人机形式多样,为了保证精度,采用五镜头多旋翼无人机进行数据采集。
1.1像控点布设其中像控点的密度和平面位置精度直接影响基于三维倾斜摄影生产的房地一体成果资料的平面位置精度。
因此,应根据村庄的形状、大小以及村庄道路的分布情况,布设点位均匀、始终的像控点。
像控点点位应选择在易于判别、特征明显、与周围地物颜色反差大、尽可能为永久地物并易于影像上精确定位刺点的特征点。
像控点布设完毕后进行航线设计并进行无人机飞行,获得高分辨率倾斜影像如图1。
同时注意,保证像控点精度,若像控点误差过大也会出现空中三角测量失败,这时只能进行复测像控点并重新进行空中三角测量。
1.2重叠度选择在进行航线规划时应根据模型的清晰度、地形的变化选择适当的重叠度,若重叠度过低会导致空中三角测量失败;若重叠度过高会增加数据量增加数据处理时间。
2数据处理2.1建模流程利用ContextCaptureCenter软件来完成三维模型的建立,ContextCaptureCenter软件可将不同角度的数字影像作为输入,并将相机属性、影像位置、像控点等导入,经过软件自动化处理,输出可量测的实景三维模型。
农村房地产不动产登记是实施农村振兴战略,推进农村体制改革,加快城乡一体化发展,推进宅基地〃三权分离〃改革的基础。
在2019年,中央一号文件明确提出〃加快宅基地使用权的登记认证,力争到2020年基本建成「推进农村房地产与房地产一体化的房地产登记,明确农村居民点,集体建设用地和房屋的房地产产权,依法保护农民的合法权益,增加它们的经济收入,激活农村资源和资产,为农村复兴奠定基础。
但是,农村房地产产权的测绘也存在一些问题。
1,很多外出打工的农民工,家里没人,空巢率高。
2.隐藏点难以测量;3彳艮难区分和测量连续的建筑物;4,培训和抽调验船师不容易,操作细节也难以保持同步;5,映射控制点不易保存,累计测量误差大;6.效率低,重复工作量大(缺少测量和喷漆);7.在公开阶段,根据权利人的查询情况进行更正和澄清,并反复核实和修正。
鉴于这些痛点,南方测绘的许多技术团队也正在探索有效的野外采集模式,以提高作业效率并减少整体工作时间。
经过长期的探索和100多个村庄的实践经验,南方测绘技术团队探索了许多高效的农村房地产房地产测绘计划。
与传统的分析方法相比,通过在项目中使用机载倾斜3D航空摄影和机载激光雷达扫描等先进技术,我们可以有效地提高野外测量的效率。
机载倾斜3D航拍的地籍我们采用了配备有五镜头倾斜摄像机和空中飞行倾斜模型的南部六旋翼无人机,以收集地形和地籍信息。
主要生产过程如下图所示:南方六旋翼无人机在实际飞行中,飞行高度为110m ,航向重叠率为80%,侧面重叠率为75% ,飞行速度为10 m / s ,设计地面分辨率为1.5 cm o飞行结果如下图所示:在现场收集和生产地形和地籍元素时,我们使用IData 3D进行收集。
采集人员可以同时使用平面和三维窗口,而无需戴上立体眼镜。
只要具有地形勘测或数据库建设经验的操作员可以迅速开始工作,从而减少了人员门槛。
采集图如下图所示:与传统的分析方法相比,倾斜航测法的地籍测绘效率大大提高。
八、服务方案(一)总体技术方案 (1)1技术方案路线 (1)2项目流程和设计 (2)2.1总体流程 (2)2.2准备工作 (3)2.3控制测量 (6)2.4无人机倾斜摄影测量法 (8)2.5航空摄影 (12)2.6不动产权属调查 (30)2.7不动产测量 (38)2.8调查成果审核 (50)2.9不动产图件编制 (51)2.10数据库建设 (53)2.11审核 (55)2.12不动产权籍调查政策性要求 (56)2.13成果整理与归档 (61)3方案内容 (62)3.1项目概况 (62)3.2作业依据及技术要求 (70)3.3工作任务 (73)3.4项目实施原则 (74)3.5工作程序和内容 (75)3.6成果提交 (78)(二)项目重点难点分析 (79)1巢湖市区域农村地籍工作状态 (79)1.1农房缺少合法审批的权源资料 (79)1.2实际面积严重超标 (79)1.3一户多宅情况较普遍 (79)1.4房屋造型较复杂,面积量测结果认定不一致 (79)2.1工期紧,任务重,组织协调是难点 (79)2.2权属调查中指界签字是难点 (80)2.3部分乡镇山区多,房屋分散,如何采集是难点 (80)2.4无证宅基地、农村房屋如何确权登记是难点 (80)2.5工序多,干扰因素多,保证成果质量是重点 (80)2.6统一成果质量标准是重点 (81)2.7准确进行数据库系统建设工作是重点 (81)2.8确保不动产权证书发放到户是重点 (81)3项目重点、难点对应的措施 (81)3.1完善制度,补齐手续 (81)3.2查明现状,合法登记 (82)3.3加强新技术应用,提高生产效率 (82)3.4加强创新,综合应用新方法 (82)3.5内外业一体化,严控测绘质量 (82)3.6航飞实测相结合,多种手段综合利用 (83)3.7以点到面,落实证书发放 (83)3.8坚守底线,依法测绘 (83)4合理化建议及我单位承担本项目的优势 (83)4.1合理化建议 (83)4.2我单位承担本项目的优势 (84)(三)项目组织管理方式 (86)1团队组织机构 (86)1.1组织管理 (86)1.2施工组织设计 (86)2专业人员配置 (87)3岗位职责分工 (89)4专业设备配备 (93)(四)工期进度保障措施 (95)1工期进度设置 (95)1.1成立进度控制部 (95)2.1工期安排 (96)2.2施工进度计划 (101)3应对措施 (102)3.1技术措施 (102)3.2工程进度控制措施 (103)3.3施工进度控制流程图 (103)3.4阶段施工工期保证措施 (104)3.5月进度计划、周进度计划的控制 (105)4工期管理 (107)4.1工期管理过程 (107)4.2加强执行劳动纪律 (107)4.3加强工作协调 (107)(五)项目质量保障体系 (109)1项目质量保证体系 (109)1.1质量管理关系图 (109)1.2项目质量要求 (110)1.3质量管理措施 (113)2质量控制措施 (115)2.1质量控制 (115)2.2检查验收制度 (117)(六)安全保密保障体系 (119)1项目保密管理 (119)1.1项目保密措施 (119)1.2数据资料保密管理制度 (120)2项目安全生产管理 (124)2.1人员安全措施 (124)2.2设备安全措施 (125)2.3数据安全管理措施 (125)2.4应急预案 (127)(七)售后服务 (135)1.2维保及服务保障体系 (136)1.3质保期和维护响应计划 (137)1.4其他服务 (137)1.5技术培训 (138)2服务承诺 (139)3培训计划 (140)3.1培训概述 (140)3.2培训服务宗旨 (141)3.3培训目标、方法 (141)3.4培训材料 (142)3.5培训时间 (143)3.6培训资料 (143)3.7培训相关表格模板 (143)3.8培训保障 (145)4售后服务响应 (146)(一)总体技术方案1技术方案路线以满足巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证外业调查测绘服务为出发点,立足于已有的工作基础,严格依据国家有关规程和标准,借助航天航空遥感、地理信息系统、卫星定位和数据库等技术手段,充分收集利用已有的权属资料成果和测绘资料成果,整理已有的历史档案资料,通过外业测绘(控制点布设、航飞、三维建模、数据采集、精度检核)和权属调查(历史档案整理、权属调查、内业整理)及数据建库(数据建库、资料输出)等工作方法输出成果,经公示签字(公示签字、数据完善、资料归档)无问题后,申请有关单位进行项目验收,完成本次巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证外业调查测绘服务工作,为巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证数据合库及缮证服务提供原始数据成果,确保颁证工作顺利完成.具体操作分解为:1准备工作:制定计划、资料整理与收集、编写技术设计书、器材准备、宣传动员、人员培训。
房地一体化测绘技术方案
“房地一体”农村不动产登记发证工作是一项事关乡村振兴和农民切身利益的大事。
突如其来的新冠肺炎疫情虽使工作进度受到影响,但全省自然资源系统持续发力,聚集精干力量,紧盯关键环节,强化工作举措,全力加快推进“房地一体”农村不动产登记发证工作。
创新测绘手段,提供技术保障
传统的房地测量周期长、外业强度大,人员密集投入,不利于疫情防控。
超低空无人机倾斜摄影测量(大疆M300RTK+赛尔PSDK102s、大疆精灵4RTK)等技术,在全国疫情形势缓和后,对多个县区开展了“房地一体”农村不动产登记发证工作,通过创新测绘技术手段为推进全省“房地一体”农村不动产登记发证工作提供技术保障。
超低空无人机倾斜摄影测量
传统的低空无人机倾斜摄影测量以固定翼无人机为主,航高在200m以上,影像分辨率为10cm左右,难以满足“房地一体”农村不动产登记发证工作的精度要求。
为此,九江伟业采用大疆M300RTK+赛尔PSDK102倾斜相机,布设灵活航线,使航高维持在100m左右,影像分辨率提高到3cm以内,以此得到较为精细的实景三维模型成果。
经过实地验证,一个约350栋房屋的村落,大约半天时间就能完成外业航飞工作。
而且实景三维模型自动化生产和房屋要素采集均可在内业集中作业完成。
大大提升了外业作业效率!。
第42卷第2期2019年2月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYVol.42ꎬNo.2Feb.ꎬ2019收稿日期:2017-12-12基金项目:2017年度宁波市科技局软科学课题(2017A10066)资助作者简介:严㊀立(1987-)ꎬ男ꎬ浙江宁波人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ2012年毕业于南京工业大学大地测量学与测量工程专业ꎬ主要从事三维激光数据获取与处理方面的工作ꎮ3DSLAM移动测量技术在室内外一体化测量中应用严㊀立ꎬ井发明(宁波测绘设计研究院ꎬ浙江宁波315042)摘要:由于室内和室外测量环境不同ꎬ现有的测绘方式还没有有效的解决方案能高效地实现室内外一体化测量ꎮ本文引入基于3DSLAM移动测量技术ꎬ对一体化测量进行应用研究ꎬ通过验证分析ꎬ室内测量中误差为2cmꎬ室外为9.7cmꎬ可满足10cm精度内的测量需求ꎮ关键词:3DSLAM移动测量技术ꎻ一体化测量ꎻ中误差中图分类号:P208㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-5867(2019)02-0080-03Applicationof3DSLAMMobileSurveyingonIntegrationSurveyingofIndoorandOutdoorYANLiꎬJINGFaming(NingboDesignResearchInstituteofSurveying&MappingꎬNingbo315042ꎬChina)Abstract:DuetothedifferenceofmeasuringenvironmentofindoorandoutdoorꎬthehighlyefficientrealizationoftheIntegrationsur ̄veyingofindoorandoutdoorhasnotcomeꎬDependingonthecurrentsurveymethod.InthispaperꎬtheapplicationresearchonInte ̄grationsurveyingofindoorandoutdoorisformulatedꎬbyintroducinga3DSLAMmobilesurveyingtechnology.Basingonthevalidationanalysisꎬtheresultshowsthatrelativeaccuracyofindoorsurveyingis2cmꎬtheoutdoorsurveyingis9.7cmꎬsothemobilesurveyingtechnologymeetmostofdemandwithin10cmaccuracy.Keywords:3DSLAMmobilesurveyingsystemꎻtheintegrationsurveyingofindoorandoutdoorꎻaccuracyanalysis0㊀引㊀言三维激光数据扫描具有不接触物体㊁测量精度高㊁速度快㊁信息丰富等特点ꎬ目前在测量领域应用广泛ꎮ基于三维激光扫描仪的数据采集方式包括静态激光扫描㊁移动车载扫描㊁推车扫描㊁航空数字扫描等ꎮ静态扫描需要大量搬站架站ꎬ扫描效率低ꎬ容易造成地物遗漏ꎻ推车扫描适合于路面较平整的室内测量ꎻ移动车载扫描适用在开阔平整的街道等ꎬ且无法进行室内扫描ꎻ航天数字扫描需要无人机作为载体ꎬ且只能获取顶部和侧面数据ꎬ无法进行小范围测绘作业[1ꎬ3]ꎮ3DSLAM移动测量系统在传统移动式三维激光测量基础上ꎬ进一步改善数据采集方式ꎬ采用背负式激光扫描ꎬ克服了环境对测量的限制ꎬ如地形㊁GPS信号等ꎬ提高了数据采集的便携性和适用性ꎮ该系统采用SLAM技术进行定位导航ꎬ在室内㊁地下等无GPS信号的特殊环境ꎬ也可进行测量ꎮ该系统采集的数据可进行实时自动拼接ꎬ在移动过程中快速获取高精度定位姿态数据㊁高密度三维点云和高清连续全景影像[1]ꎬ可实现室内外一体化测绘作业ꎮ本文利用3DSLAM移动测量技术在宁波规划大厦外部和室内地下停车场进行扫描ꎬ并通过与传统方式测量结果进行精度验证ꎬ获取其相对几何精度ꎮ1㊀3DSALM移动测量系统本文中所采用的移动测量系统是一款徕卡公司基于3DSALM研发的背包式测量系统(PegasusBackpack)ꎬ可实现室内外一体化三维激光测量扫描ꎬ适用于移动测量㊁地图制图三维建模等领域ꎮ系统主要包括两个激光扫描仪㊁GPS接收机㊁5个全景相机㊁IMU㊁平板控制平台㊁电池和框架ꎮ移动实景测量系统克服复杂环境对普通移动测量的限制ꎬ可应用于楼梯㊁矿场㊁码头和隧道等场景ꎮ在人行走过程中ꎬ即可实时获取点云和全景数据ꎬ无需架站搬站ꎬ且在控制平台实时显示当前采集点云范围ꎮ该系统具有如下特点:①高精度GNSS和IMU惯性导航定位ꎻ②室内外一体化测量ꎻ③同步获取真彩色点云和照片ꎻ④操作简单㊁使用灵活ꎮ3DSLAM(SimultaneousLocalizaionAndMapping)是一种在人工智能领域广泛应用的技术ꎬ主要解决物体在移动过程中ꎬ根据位置估计和特征点迭代匹配ꎬ实时进行自主定位并构建增量式地图问题ꎮ在测绘领域中ꎬ移动测量系统目标是利用SLAM技术在误差最小化约束条件下获取观测点云数据ꎬ解决GPS信号弱情况下无法定位问题[8]ꎮ3DSLAM移动测量系统的关键步骤主要包括:1)基于IMU和GPS初始数据ꎬ利用SLAM数据进行连续特征点匹配ꎮ2)将匹配好的SLAM数据通过多帧匹配和闭环检测ꎬ反过来精算POSꎮ3)将精算后的POS数据进行整体连续匹配ꎮ4)解算精密点云数据ꎮ2㊀数据采集与验证2.1㊀数据采集步骤本次采集的数据范围为规划大厦外围建筑立面和室内地下一层停车场ꎬ移动测量系统采集流程主要包括GPS接收机架设ꎬ系统初始化ꎬ数据采集ꎬ数据处理等ꎮ在已知控制点上架设静态GPS接收机主要是为了数据后差分处理ꎻ数据初始化主要包括惯导启动ꎻ数据处理包括坐标转化㊁差分计算㊁点云抽稀等ꎮ在数据采集前需规划设计采集路线ꎬ避免重复采集ꎬ提高数据质量ꎮ数据采集路线为绕规划大厦四周行走ꎬ然后通过西门行车入口进入一层停车场ꎬ沿着停车路线在停车场行驶一周ꎬ然后返回地面一层ꎬ回到原始起点ꎬ流程如图1所示ꎮ图1㊀移动测量系统数据采集流程Fig.1㊀Mobilemeasurementsystemdataacquisitionprocess2.2㊀精度检验方法在获取的点云数据中获取特征点ꎬ如房角㊁路灯等ꎬ然后量测特征点间距离作为观测值ꎬ量取传统方式获取成果中的特征点和特征线作为检核值ꎬ比较两个数据误差ꎮ精度验证的主要步骤包括背包测量数据采集㊁点云数据可视化㊁传统方式数据采集(全站仪㊁RTK)㊁数据特征点选取㊁特征线量测ꎮ按照公式(1)计算差值:特征线差值=观测值-检核值(1)最后ꎬ根据差值计算点位中误差作为试验评价精度的标准:m=㊀[ΔΔ]/n(2)2.3㊀精度验证1)室内数据本次测量的室内区域为宁波规划大厦地下停车场ꎬ背包测量约为20minꎬ采集的点云数据经过预处理后在Terrasolid中展开ꎬ如图2所示ꎬ在点云数据内选取柱子和房角点作为特征点ꎬ且获取特征点间特征线的水平距离作为观测值ꎻ同时利用全站仪在实际停车场内获取对应的同名特征点和特征线的水平距离作为检核值ꎬ得到结果见表1ꎮ图2㊀扫描的室内和室外数据Fig.2㊀Scannedindoorandoutdoordata表1㊀室内停车场平面精度结果(m)Tab.1㊀Indoorparkinglotplaneaccuracyresult(m)编号观测值检核值差值17.087.070.0127.987.9490.03138.178.1490.021417.3417.2960.044517.3217.3080.01268.548.5240.01678.588.5460.03488.518.4980.01297.927.8870.033107.917.8810.029115.325.2990.021125.45.3970.0031320.0420.0210.019148.027.9930.027平均误差:0.022㊀中误差:0.0252)室外数据获取的室外数据包括这个大厦建筑四周立面及附近道路ꎬ在terrasolid中打开ꎬ选取房角点㊁路灯㊁花坛角点为最后特征点ꎬ并量取特征点距离ꎬ利用全站仪等工具量取18第2期严㊀立等:3DSLAM移动测量技术在室内外一体化测量中应用对应距离ꎬ将两组数据进行处理比较ꎬ分别计算出平均误差㊁中误差ꎬ见表2ꎮ表2㊀室外建筑立面精度结果(m)Tab.2㊀Outdoorbuildingfacadeaccuracyresults(m)序号观测值检核值差值148.60448.7040.099260.60560.7210.115366.35766.3680.010471.15171.1590.008579.51979.6290.111683.91184.0460.135791.22791.2750.047897.08697.1860.1009107.096107.1500.05410107.898108.0250.12611115.707115.8430.13612135.635135.6940.05813164.393164.4370.04414191.750191.8180.06815196.924196.9880.06316210.469210.6180.14917215.211215.3600.14918221.655221.7460.09119235.857236.0440.18720275.301275.4310.130平均误差0.974㊀㊀中误差0.9763㊀误差分析1)将室内外两组数据通过距离和误差建立分布图ꎬ如图3㊁图4所示ꎮ图3㊀室内测量数据误差分布Fig.3㊀Indoormeasurementdataerrordistribution图4㊀室外数据误差分布Fig.4㊀Outdoordataerrordistribution2)比较室内外两组数据的中误差ꎬ发现室外中误差比室内大ꎬ主要因为室外受GPS信号影响ꎬ对观测数据起到反作用ꎬGPS获取的定位数据虽简化了数据处理中特征点迭代计算过程ꎬ但是在GPS信号较弱的区域ꎬ却影响了SLAM定位数据质量ꎬ降低了数据精度ꎮ3)通过扫描的点云数据完整性ꎬ发现移动测量系统的有效观测距离为50 70mꎬ不能满足远距离测量项目ꎬ如高层房产侧面测量等ꎮ4㊀结束语基于3DSLAM移动测量技术可在无GPS信号的室内和在弱信号的室外进行测量作业ꎬ可满足某些特殊环境下ꎬ10cm精度要求内的测量一体化作业测量要求ꎮ实验表明:室外测量精度明显低于室内的测量精度ꎬ说明室外GPS信号对移动测量结果有着显著影响ꎮ如何在室外弱GPS信号区域ꎬ如墙角㊁行道树遮挡区域ꎬ进一步优化算法ꎬ屏蔽GPS不良定位数据对SLAM数据的干扰ꎬ成为进一步提高背包式移动测量技术数据精度的关键ꎮ解决这一问题后ꎬ背包式将在测绘领域得到更广阔的应用ꎮ参考文献:[1]㊀黄鹤ꎬ王柳ꎬ姜斌ꎬ等.3DSLAM激光影像背包测绘机器人精度验证[J].测绘通报ꎬ2016(12):68-73. [2]㊀蔡建民ꎬ花向红ꎬ宣伟ꎬ等.地面三维激光扫描仪系统误差模型研究及精度分析[J].测绘地理信息ꎬ2016(10):17-19. [3]㊀汪于林.移动测量技术在建筑物三维建模中的应用[J].测绘地理信息ꎬ2016(6):86-88.[4]㊀马小伟ꎬ高磊ꎬ冉磊ꎬ等.利用全景移动测量系统进行城市专题数据提取[J].测绘通报ꎬ2017(1):163-164. [5]㊀王永红ꎬ陈宏强ꎬ杨晓锋ꎬ等.车载移动测量系统在市政管线地形图测量中的精度分析[J].测绘通报ꎬ2017(5):82-84.[6]㊀陈芳.移动测量系统在城镇大比例尺地图快速测量和更新中的应用[D].焦作:河南理工大学ꎬ2011. [7]㊀李鑫ꎬ李广云ꎬ王力ꎬ等.移动测量系统误差整体模型推导与精度分析[J].测绘工程ꎬ2012ꎬ21(2):21-24ꎬ28. [8]㊀王孟和ꎬ储征伟ꎬ郑勇ꎬ等.基于3DSLAM移动扫描技术的地下空间测量方法研究[J].城市勘测ꎬ2017(6):119-123.[编辑:刘莉鑫]28㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀测绘与空间地理信息㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年。
房地一体化测绘技术方案一、背景介绍随着城市快速发展和城市规划的不断调整,房地一体化的需求变得越来越重要。
房地一体化是指将房地产项目设计、规划、建设和销售等各个环节与地理信息数据进行有效整合和管理的过程。
在房地一体化中,测绘技术发挥着重要的作用,因为测绘技术可以准确获取房地信息、进行数据分析和处理,为房地一体化提供基础支撑。
二、测绘技术应用1.土地调查:使用现代测绘仪器对土地进行精确测量,提供土地面积、形状、地貌等信息。
2.建筑物测量:使用激光扫描仪、无人机等设备对建筑物进行三维扫描和建模,获取建筑物的尺寸、形状和立面等信息。
3.基础设施勘测:对城市基础设施如道路、桥梁、管线等进行测量和勘察,获取其位置、尺寸和布局等信息。
4.手绘图纸数字化:将传统手绘的地籍、地形、地貌图纸进行扫描和处理,将其转化为数字化地理信息数据。
5.数据管理和分析:使用地理信息系统(GIS)将测绘数据进行整合和管理,并进行数据分析和处理,为房地一体化提供决策支持。
三、关键技术1.高精度测绘仪器:选择精度高、测量速度快的测绘仪器,如全站仪、全球定位系统(GPS)等。
2.数据采集和处理:使用激光扫描仪、无人机等设备进行数据采集,并根据需要进行数据处理和修正。
3.三维建模技术:利用激光扫描仪和无人机等设备对建筑物进行三维扫描和建模,获得建筑物的准确三维模型。
4.地理信息系统(GIS):使用GIS技术进行数据整合、管理和分析,实现房地一体化的数据共享和协同处理。
四、技术方案实施步骤1.确定测绘需求:根据房地一体化的具体要求,确定需要测绘的区域、对象和参数等。
2.测量和采集数据:使用测绘仪器和设备对需要测绘的区域进行测量和数据采集,包括土地、建筑物、基础设施等。
3.数据处理和整合:对采集到的数据进行处理和整合,包括数据清洗、配准、拼接和纠正等。
4.三维建模:对建筑物进行三维扫描和建模,获得建筑物的三维模型。
5.数据管理和分析:使用GIS技术进行数据管理和分析,将各类数据整合到统一的系统中,实现数据的共享和协同处理。
八、服务方案(一)总体技术方案 (1)1技术方案路线 (1)2项目流程和设计 (2)2.1总体流程 (2)2.2准备工作 (3)2.3控制测量 (6)2.4无人机倾斜摄影测量法 (8)2.5航空摄影 (12)2.6不动产权属调查 (30)2.7不动产测量 (38)2.8调查成果审核 (50)2.9不动产图件编制 (51)2.10数据库建设 (53)2.11审核 (55)2.12不动产权籍调查政策性要求 (56)2.13成果整理与归档 (61)3方案内容 (62)3.1项目概况 (62)3.2作业依据及技术要求 (70)3.3工作任务 (73)3.4项目实施原则 (74)3.5工作程序和内容 (75)3.6成果提交 (78)(二)项目重点难点分析 (79)1巢湖市区域农村地籍工作状态 (79)1.1农房缺少合法审批的权源资料 (79)1.2实际面积严重超标 (79)1.3一户多宅情况较普遍 (79)1.4房屋造型较复杂,面积量测结果认定不一致 (79)2.1工期紧,任务重,组织协调是难点 (79)2.2权属调查中指界签字是难点 (80)2.3部分乡镇山区多,房屋分散,如何采集是难点 (80)2.4无证宅基地、农村房屋如何确权登记是难点 (80)2.5工序多,干扰因素多,保证成果质量是重点 (80)2.6统一成果质量标准是重点 (81)2.7准确进行数据库系统建设工作是重点 (81)2.8确保不动产权证书发放到户是重点 (81)3项目重点、难点对应的措施 (81)3.1完善制度,补齐手续 (81)3.2查明现状,合法登记 (82)3.3加强新技术应用,提高生产效率 (82)3.4加强创新,综合应用新方法 (82)3.5内外业一体化,严控测绘质量 (82)3.6航飞实测相结合,多种手段综合利用 (83)3.7以点到面,落实证书发放 (83)3.8坚守底线,依法测绘 (83)4合理化建议及我单位承担本项目的优势 (83)4.1合理化建议 (83)4.2我单位承担本项目的优势 (84)(三)项目组织管理方式 (86)1团队组织机构 (86)1.1组织管理 (86)1.2施工组织设计 (86)2专业人员配置 (87)3岗位职责分工 (89)4专业设备配备 (93)(四)工期进度保障措施 (95)1工期进度设置 (95)1.1成立进度控制部 (95)2.1工期安排 (96)2.2施工进度计划 (101)3应对措施 (102)3.1技术措施 (102)3.2工程进度控制措施 (103)3.3施工进度控制流程图 (103)3.4阶段施工工期保证措施 (104)3.5月进度计划、周进度计划的控制 (105)4工期管理 (107)4.1工期管理过程 (107)4.2加强执行劳动纪律 (107)4.3加强工作协调 (107)(五)项目质量保障体系 (109)1项目质量保证体系 (109)1.1质量管理关系图 (109)1.2项目质量要求 (110)1.3质量管理措施 (113)2质量控制措施 (115)2.1质量控制 (115)2.2检查验收制度 (117)(六)安全保密保障体系 (119)1项目保密管理 (119)1.1项目保密措施 (119)1.2数据资料保密管理制度 (120)2项目安全生产管理 (124)2.1人员安全措施 (124)2.2设备安全措施 (125)2.3数据安全管理措施 (125)2.4应急预案 (127)(七)售后服务 (135)1.2维保及服务保障体系 (136)1.3质保期和维护响应计划 (137)1.4其他服务 (137)1.5技术培训 (138)2服务承诺 (139)3培训计划 (140)3.1培训概述 (140)3.2培训服务宗旨 (141)3.3培训目标、方法 (141)3.4培训材料 (142)3.5培训时间 (143)3.6培训资料 (143)3.7培训相关表格模板 (143)3.8培训保障 (145)4售后服务响应 (146)(一)总体技术方案1技术方案路线以满足巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证外业调查测绘服务为出发点,立足于已有的工作基础,严格依据国家有关规程和标准,借助航天航空遥感、地理信息系统、卫星定位和数据库等技术手段,充分收集利用已有的权属资料成果和测绘资料成果,整理已有的历史档案资料,通过外业测绘(控制点布设、航飞、三维建模、数据采集、精度检核)和权属调查(历史档案整理、权属调查、内业整理)及数据建库(数据建库、资料输出)等工作方法输出成果,经公示签字(公示签字、数据完善、资料归档)无问题后,申请有关单位进行项目验收,完成本次巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证外业调查测绘服务工作,为巢湖市房地一体农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记颁证数据合库及缮证服务提供原始数据成果,确保颁证工作顺利完成.具体操作分解为:1准备工作:制定计划、资料整理与收集、编写技术设计书、器材准备、宣传动员、人员培训。
测绘学:测绘学是运用系统的方法,集成各种手段来获取和管理空间数据,并作为科学、管理、法律和技术服务的一部分参与空间信息生产和管理的一门应用学科。
学科简介:测绘学是研究地理信息的获取、处理、描述和应用的一门科学。
其内容包括:研究测定、描述地球的形状、大小、重力场、地表形态以及它们的各种变化,确定自然和人工物体、人工设施的空间位置及属性,制成各种地图(含地形图)和建立有关信息系统。
现代测绘学的技术已部分应用于其它行星和月球上。
发展简史:人类对地球形状的认识历史人类对地球形状的科学认识,是从公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯(Pytha-goras)最早提出地是球形的概念开始的。
两世纪后,亚里士多德(Aristotle)作了进一步论证,支持这一学说,称为地圆说。
17世纪末,英国牛顿(I.Newton)和荷兰的惠更斯(C.Huygens)首次从力学的观点探讨地球形状,提出地球是两极略扁的椭球体,称为地扁说。
19世纪初,随着测量精度的提高,通过对各处弧度测量结果的研究,发现测量所依据的垂线方向同地球椭球面的法线方向之间的差异不能忽略。
因此法国的P.S.拉普拉斯和德国的C.F.高斯相继指出,地球形状不能用旋转椭球来代表。
地图制图的演变历史上古时代,那时由于人类从事生产和军事等活动,就产生了对地图的需要。
原始地图只是根据文字记述或见闻绘成的略图,不讲求比例尺和方位,可靠性很差。
公元前3世纪,埃拉托斯特尼最先在地图上绘制经纬线。
公元2世纪,古希腊的C.托勒密所著《地理学指南》一书,提出了地图投影问题。
100多年后,中国西晋的裴秀总结出“制图六体”的制图原则,从此地图制图有了标准,提高了地图的可靠程度。
16世纪,地图制图进入了一个新的发展时期。
中国明代的罗洪先和德国的G.墨卡托都以编制地图集的形式,分别总结了16世纪之前中国和西方在地图制图方面的成就。
从16世纪起,随着测量技术的发展,尤其是三角测量方法的创立,西方一些国家纷纷进行大地测量工作,并根据实地测量结果绘制图家规模的地形图,这样测绘的地形图,不仅有准确的方位和比例尺,具有较高的精度,而且能在地图上描绘出地表形态的细节,还可按不同的用途,将实测地形图缩制编绘成各种比例尺的地图。
房地一体化测绘技术方案(SLAM技术应用)
一、SLAM简介
1.1. SLAM原理
SLAM是Simultaneous localization and mapping缩写,意为“同步定位与建图”。
S LAM问题可以描述为: 扫描仪在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位,同时在自身定位的基础上建造增量式地图,实现扫描仪的自主定位和导航。
SLAM技术原理1
SLAM技术原理2
1.2. 3D SLAM
3D SLAM技术是激光扫描仪的运动轨迹是一条与工作人员行走的步态有关的非线性和高动态的曲线。
按照一般的理解,激光扫描仪如果安装在移动测量系统中,一定要有一个高精度的定位系统(POS系统)与之匹配,这样,激光扫描仪得到的激光点才能得到对应的位置和姿态数据,进而合成三维的激光点云。
为了能解算出激光点云数据的高动态非线性位姿,通过研究激光点云的处理算法,可从这些杂乱无章的点云中找到线索,求取其中隐含的更稳
定的高阶特征点和特征向量,并连续跟踪这些特征点和特征向量,进而高精度地动态反向解算扫描仪的位置和姿态。
这种高精度的动态反向解算位置和姿态的方法颠覆的传统的测绘方法,为测绘技术开拓了一种新的思路方法。
二、SLAM技术特点
目前,现有的地面移动测量系统通常是基于车载的移动测量系统的,但目前地面移动测量系统均需要依赖于全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统,只能用于室外环境。
然而,由于室内和地下空间等环境中没有GNSS信号,因此,传统的移动测量系统无法正常工作。
固定式激光扫描可以用于室内室外的环境,但是复杂场景需要大量换站,然后进行点云拼接,数据获取的效率十分低下。
然而,即时定位与地图构建(SLAM)技术在移动测绘方面具有较好的应用,不依托GNSS信号,能够对室内和室外的地面水平环境进行地图构建和环境建模。
因此,SLAM技术在测绘领域中的应用降低了测量复杂性,不需要大量标记地物点,不需要G PS信号,适用于在室内室外场景,对于解决传统测绘中的定位及场景重建问题具有广阔的前景。
由于SLAM技术无需GNSS信号,对工作环境又有极强的适应性,基于SLAM技术的移动测量系统在多个测绘领域发挥作用,具体表现为:
(1) 外业数据采集速度极快,可快速获得所需点云数据,数据精度高。
(2) 内业点云预处理时间短,自动化程度高,基本不需要人工干预,短时间便能获得配准好的点云数据。
(3) 操作简单方便,无需换站,连续采集,具有连贯性,可实现室内外一体化扫描作业。
(4) SLAM技术的测绘移动测量扫描仪在任意环境中长时间工作故障率低,对于精度要求较高的重点区域,可与固定测站式三维激光系统配合使用,既能保证精度,又能保证效率。
三、Geoslam HORIZON 特性
GeoSLAM Horizon 手持式移动三维激光扫描仪是由澳大利亚国家科学研究机构CSRO和英国三维激光雷达采矿行业解决方案提供者3D lasermapping公司以合资企业的形式成立,并联合研发出的目前最轻便的SLAM扫描系统。
GeoSLAM Horizon 3D系统
GeoSLAM Horizon 3D系统技术参数
产品特性:
•全套设备仅3.5kg,可移动的快速扫描多区域环境
•扫描头自动旋转,使动态扫描更加便捷,可进行360°全景扫描•结构设计小巧,可进入低矮及狭小空间进行全方位数据采集
•支持手持、固定杆、背负、车载、船载、无人机载等多种方式扫描
•点云数据成果自带反射强度值
•数据精度高
数据预处理软件GeoSLAMHUB特性:
•原始数据拖放软件内进行处理
•数据集合并
•在‘GeoSLAMDraw’中将3D数据转换为2D矢量数据•集成的2D和3D查看器
•支持五种主流点云格式导出
•点云数据,行进轨迹,影像资料同步查阅
四、Geoslam Horizon在房地一体测量应用方案
4.1. SLAM点云测图流程
4.1.1.外业数据采集
A.现场准备:
一个书包装下整机系统
静止开机30秒即可进入数据采集
B.现场扫描:
激光头重1.3Kg,单块电池可连续扫描4小时,可进入无GPS信号的狭小空间采集数据。
4.1.2.数据内业处理
(1)数据解算阶段
将原始数据导入进预处理软件hub里进行解算,解算数据所需时间和电脑的配置以及扫描所用时间相关,一般来说解算时间约为扫描时间的两到三倍。
可在预处理软件hub中查看点云数据的整体3D效果,也可以以2D效果图来进行显示。
当同步影像与点云相匹配之后,点云数据还能够以RGB真彩色来显示,与最终成果图对比起来会显得更加的直观有效。
不同材质的物体具有不一样的反射强度,所表示出来的色彩也会有所不同
(2)数据后处理阶段
经过全自动预处理完成的点云数据,可直接导入realworks软件进行拼接,坐标转换,裁剪分割,简化后,直接输出RCP工程文件
在测区内不同的平面位置处选取四个棱角分明的特征点,用RTK对这四个控制点测出大地坐标值,利用这四个控制点,将整个点云数据进行坐标转换。
现场实测控制点,为后期坐标转换做准备工作。
坐标转换精度大约在4-8厘米之间。
4.1.3.依据点云成图
RCP工程文件可直接被绘图软件AUTOCAD直接打开
Cass 10软件依托于CAD2016平台,导入点云后可直接进行三维测图
总结
随着三维激光扫描技术的普及,越来越多的人已经感受到它与传统测量仪器之间的天差地别。
三维激光扫描技术利用了可以生成3D立体的点云数据,将建筑结构的各个方位都能兼
顾的到,通过点云数据再进行后期成图操作。
这种作业方式不仅节约了时间,提高了作业效率,也大大减少了人力、物力的投入,更为重要的是,成图的精度也很大程度上得到了保证。
目前,三维激光扫描仪很多种选择,而针对这种小范围、密集度较高的房地一体化测量,手持式扫描仪作业方式灵活,仅用一人就可以完成外业扫描工作,作业时间可控,前期也可以进行扫描作业的整体规划。
这样,使用Geoslam horizon来完成房地一体化测量便具备了充分的可行性。