征地拆迁！看甲级测绘单位用高精度实景三维数字化管理
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一、项目背景
传统项目征迁评估预先采用测量手段获取项目范围内各类地理要素信息，以二维或图纸进行结果展示，在时效性、直观性存在明显不足。
依托会巧（会泽县—巧家县）高速公路规划建设项目，使用无人机倾斜摄影测量技术，构建覆盖项目规划用地范围的高精度三维模型并发布为服务，通过调用云南省地质大数据平台数据服务，搭建数字化征地管理平台，实现数字化拆迁管理，一站式安置补偿结算，保障工程建设用地需求，能够为数字化征地拆迁工作提供新思路。
二、单位简介
云南省地矿测绘院于1958年7月1日正式成立，迄今已有60年的光荣历史，是省内测绘历史悠久的甲级测绘资质单位之一。以“立足测绘、服务社会、勇于创新、行业争先”为宗旨，遵循“区域化经营、专业化生产，属地化服务”的发展战略，多次评为“重合同守信用单位”、“全国测绘质量表彰单位”、“中国地理信息百强企业”，为我省的经济建设和社会发展做出了巨大贡献。
2017年4月1日，云南省地质大数据平台建设启动，采用当前主流的云计算和大数据体系构建基础支撑平台，以数据为中心，以服务为目标，集成整合了测绘基础、土地规划、城乡规划、林业规划、交通规划、环保规划、农业规划、土地调查、环境调查、水利普查、林业调查、地质现状、气象、矿业数据、地质资料等约250类成果数据，通过全省电子政务外网提供云服务，建设成果荣获“2020地理信息产业优秀工程金奖”。
三、测区概况
测区位于云南省曲靖市会泽县西部，风速、地形起伏较大，海拔880—2860m，地形要素复杂，包含村庄、森林、农田、河流、陡崖等。考虑到高速征地要求对各类地理要素能够清晰展现，便于后期与各类矢量数据叠加，成果精度要求较高，进而外业工作难度非常大。
项目区为带状分布，全长约75公里，采用分段作业方式进行。根据当地光照、风速情况，确定作业时间为10:00-15:00，适合执行飞行任务；采用GNSS-RTK方式布设像控点135点，检查点73点。
测区范围
四、实验设备选用
由于会泽县内常年风速较大，基于安全因素选取M600Pro做为飞行平台；同时为保证测区内各类地理要素能够全方位清晰展现及与各类矢量数据完美叠加，地面分辨率确定为1.5—3cm，搭载睿铂DG4 Pros相机及比逊PPK。
DG4 Pros焦距为40mm，能够兼顾高分辨率和较高的飞行高度，对于山区等地形复杂区域有相当大的优势，安全性及作业效率也较为突出；比逊PPK经睿铂技术服务与我院多次实验、优化，在生产过程中也有较好的运用。
五、航飞概况
本次项目航飞中，设计航高为130-350m，其中村庄密集平坦区域地面分辨率1.5cm，高差较大的山地区域地面分辨率优于3.0cm。测区地形起伏较大，航向重叠度为70—80%，旁向重叠度为50—75%。
测区为带状分布，全长约75公里，采用等距曝光，共获取170506张影像，经检查，影像清晰、色彩均匀、亮度适中，满足本次项目使用要求。
航飞POS及像控点分布
部分区域航线规划
现场作业
六、数据处理结果
外业航飞数据（原始影像、POS数据）通过睿铂SkyScanner预处理软件下载，并及时进行质量检查，确保照片数量、POS对应关系准确。
结合基站、移动站位置信息采用UAV-PPK数据处理软件进行差分解算。
最后，通过相机校正参数使用SKY-CAL模块进行解算，生成目标坐标系的POS数据。可采用睿铂公司提供的xlsx或xml格式模板配置POS、像控点、原始影像路径等源数据信息，以块的形式导入建模软件进行集群处理，减少数据导入时间。
本项目空三解算采用10个引擎节点处理，节点配置为：英特尔Core i7-7700K、64GB内存、1080Ti显卡，分为6个分区进行生产。由于PPK精度较高，相对定向解算结果效果较好，在刺点时可适当减少照片数量，相对定向解算结果如下表（部分）。
根据第一次解算结果单个控制点选取相当数量照片刺点，解算结果（局部）如下图。
七、项目结论
本次项目精度验证点73点，平面点位中误差0.042m，高程中误差0.053m，验证结果如下表。
八、模型截图
从效果来看，使用大疆M600搭载DG4Pros相机，在少控制点情况下，按照1.5-3cm采集影像、构建的三维模型效果满足应用需求。
九、成果应用介绍
三维模型成果经切片处理发布为服务，应用于数字化征地调查管理平台中，数字化征地调查管理平台依托云南省地质大数据平台资源建设。
一是采用“内外业一体化”方式采集地理要素，绘制地形图，分析区域情况；
二是通过数据服务接口调用三维模型后可叠加实测地形地貌矢量数据，多视角、二三维直观展示项目范围内现状地理要素；
三是依托三维模型底图锁定项目周期内地表附作物，防止抢栽、抢种、抢建；
四是依托云南省地质大数据平台国土调查地类图斑、农用地综合评价、多时相影像数据资源，结合外业调查情况进行补偿评价、核实，确保补偿有据可依；
五是辅助征收工作，实现可量可测功能。
平台三维展示了土地征收、林木征迁、房屋征迁信息，征收情况一目了然。通过数据平台进行指挥，综合调度，加强决策管理，便于对项目的分析和把控。
数字化征地调查管理平台中心平面图
数字化征地调查管理平台三维展示图
十、项目总结
本次项目时间紧、任务重、覆盖范围广、区域高差大、交通不便，运用大疆M600搭载DG4Pros一定程度上克服了风速、地形起伏大、地形要素复杂等因素制约，完成约75km带状区域航飞。数据采集过程中运用了PPK技术，在少像控的情况下生产出了高精度（1.5-3cm）三维模型，大大缩短外业了时间。最重要的是，DG4 Pros正射镜头焦距为40mm，在采集相同精度分辨率影像过程中无人机具备更高的飞行高度，提高外业航飞安全性，降低生产成本。
该项目成果发布为切片服务后，通过服务接口成功应用于数字化征地调查管理平台中，为进一步明确工作措施、细化工作步骤、有序推进会巧高速公路会泽段工程建设征地拆迁安置补偿工作提供决策支持，效益显著。
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