徠卡ScanStation C10在農(nóng)村土地確權(quán)項目中的應(yīng)用
摘要:通過在農(nóng)村土地確權(quán)項目中徠卡三維激光掃描儀的創(chuàng)新性方案的測試，借用塔車等手段將徠卡ScanStation C10三維激光掃描儀“升入”空中，在空中俯視的情況下進行農(nóng)村土地確權(quán)項目的空中掃描快速獲取數(shù)據(jù)，解決了國家大項目傳統(tǒng)測繪手段效率低、方式單一及測繪成本高的缺點，快速、高效、低成本的完成農(nóng)村土地確權(quán)項目。
項目介紹土地所有權(quán)、土地使用權(quán)和他項權(quán)利的確認(rèn)、確定，簡稱確權(quán)。是依照法律、政策的規(guī)定確定某一范圍內(nèi)的土地（或稱一宗地）的所有權(quán)、使用權(quán)的隸屬關(guān)系和他項權(quán)利的內(nèi)容。每宗地的土地權(quán)屬要經(jīng)過土地登記申請、地籍調(diào)查、核屬審核、登記注冊、頒發(fā)土地證書等土地登記程序，才能得到最后的確認(rèn)和確定。
土地確權(quán)項目隸屬于地籍測繪，常規(guī)的測量方式是通過全站儀獲取房屋介質(zhì)點的坐標(biāo)，要求的精度也較高，基本為小比例尺1:500的地形圖。
傳統(tǒng)測繪方式的缺點如下
1、 測繪方式單一：使用最多的設(shè)備為全站儀，免棱鏡或棱鏡方式測繪，GPS技術(shù)在此項目方面應(yīng)用較少，原因是測量環(huán)境的影響（很多時候無固定解）。
2、 測繪效率低下：以普通配置的三人配置為準(zhǔn)（一人跑棱鏡、一人測量、一人記錄并畫草圖），每天測繪的區(qū)域面積僅為0.05km2。
3、 測繪成本較高：由于測繪方式單一、測繪人員配置較多、測繪效率低下，導(dǎo)致測繪的成本也較高。
新方案、新方式三維激光掃描技術(shù)的誕生，極大的縮短了數(shù)據(jù)獲取的時間、降低了數(shù)據(jù)獲取的難度，最近幾年時間也在各個領(lǐng)域得到了滲透性發(fā)展，最近兩年在農(nóng)村土地確權(quán)項目中大量的實驗性測試，在徠卡三維激光掃描儀C10的大力支持下，得到了有效的應(yīng)用。
徠卡ScanStation C10在此項目應(yīng)用中有如下優(yōu)勢：
1、 快速、高效的數(shù)據(jù)采集：徠卡C10擁有50000點每秒的掃描速率，300m的中遠(yuǎn)距離掃描半徑，且有2mm的線性精度。既保證了外業(yè)數(shù)據(jù)獲取的高速度、高效率，也保證了滿足項目需求的高精度；
2、 形式多樣的數(shù)據(jù)采集方式：徠卡C10擁有標(biāo)靶拼接、坐標(biāo)拼接、特征點拼接等多種拼接方式，多種拼接方式就可以支持多種掃描架站類型，確保在特定的項目環(huán)境中采用合適的架站方式；另外還擁有全站儀式的導(dǎo)線測量方式，無需拼接就可以完成項目掃描作業(yè)；
3、 綜合、強大的軟件支持：徠卡三維激光掃描儀專業(yè)的后處理軟件Cyclone，是業(yè)界公認(rèn)的在三維激光掃描數(shù)據(jù)處理方面的強大軟件，因農(nóng)村土地確權(quán)項目涉及到項目數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)瑣碎的問題，后期的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理更為重要。另外Cyclone軟件針對AutoCAD開發(fā)有專業(yè)的模塊CloudWorx for AutoCAD，對于地形圖的繪制有非常大的幫助。
項目應(yīng)用以某村莊項目測試為例，介紹徠卡三維激光掃描儀ScanStation C10在農(nóng)村土地確權(quán)項目中的使用。
1、掃描方案的確定：一般情況下，對于數(shù)據(jù)的獲取在地籍測繪方面我們采取架設(shè)到樓頂直接掃描或者是沿街道進行順向?qū)Ь€測量的方式掃描，但對于此村莊都不太合適。到達現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)這屬于半規(guī)劃的農(nóng)村，房屋排列較為整體，且彎道巷道頗多，房屋結(jié)構(gòu)以普通的平房帶雨棚為主，房頂上架站的方案取消。本次掃描計劃時間為2天時間，沿街掃描的話效率較低，此方案也取消。考慮到以上多種現(xiàn)場因素和客戶需求，通過和客戶商討，馬上確定了新的農(nóng)村土地確權(quán)項目方案。
項目測試地點衛(wèi)星影像（某地的某村莊）
2、新方案的誕生：通過吊車把掃描儀進行置空16m，在如此的高空作業(yè)情況下，可以擁有良好的視野及寬廣的掃描視角，同時也發(fā)揮了徠卡C10 300m中長距離掃描的優(yōu)勢，在村莊的主干道上架站，也可以快速的完成村莊的掃描任務(wù)。搭載一臺全站儀進行現(xiàn)場控制網(wǎng)的布設(shè)，通過獨立掃描不僅提升了掃描儀的作業(yè)時間，同時經(jīng)過特征點的自動拼接再和控制網(wǎng)進行坐標(biāo)拼接，也達到了客戶要求的數(shù)據(jù)精度。
吊車設(shè)備入場 升空后的工作情況
3、新方案配備的人員及設(shè)備：
1) 設(shè)備：徠卡三維激光掃描儀C10一臺、全站儀一臺、16m吊車一臺、腳架兩副、紙質(zhì)徠卡掃描儀標(biāo)靶12個；
2) 人員：徠卡HDS工程師一名、全站儀操作人員兩名、配合作業(yè)工程師一名、吊車操作師傅一名。
4、現(xiàn)場掃描情況：吊車升空后擁有非常好的視野，采用自定義掃描密度0.07m@100m的掃描密度進行全景掃描，每站的掃描時間約為10min左右。在掃描期間，工程師操作全站儀將主要路口布設(shè)12個徠卡專用紙質(zhì)標(biāo)靶進行坐標(biāo)聯(lián)測，獲取標(biāo)靶點的大地坐標(biāo)。徠卡掃描儀C10在吊車上架設(shè)了9站之后，再在布設(shè)標(biāo)靶的主要路口進行了4站的掃描，主要是獲取布設(shè)標(biāo)靶點的點位坐標(biāo)。
使用全站儀進行標(biāo)靶點的坐標(biāo)聯(lián)測
升空之后的掃描儀視場角非常好
5、現(xiàn)場掃描情況總結(jié)：共計架設(shè)掃描儀12站，分別為吊車升空掃描9站，路口標(biāo)靶點數(shù)據(jù)獲取4站。合計掃描時間為10小時左右，主要的時間為吊車前行及升空降落的時間。掃描儀工作時間在2.5個小時左右。通過大家緊密的配合，基本上在一天時間內(nèi)完成了全部的村莊數(shù)據(jù)獲取，不僅達到了客戶對于時間上的要求，也通過控制網(wǎng)的聯(lián)測，達到了客戶數(shù)據(jù)獲取精度的要求。更為主要是，通過此次測試，為徠卡三維激光掃描儀在農(nóng)村土地確權(quán)方面的應(yīng)用提供了更為高效、快捷的解決方案。
6、數(shù)據(jù)處理過程：將12站的掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cyclone軟件，再將獲取的12個標(biāo)靶點數(shù)據(jù)編寫為.txt文本導(dǎo)入相應(yīng)的項目下。通過特征點的選取到達12站數(shù)據(jù)的自動拼接，將拼接好的數(shù)據(jù)再與導(dǎo)入的標(biāo)靶點的數(shù)據(jù)進行坐標(biāo)自動拼接，由此就完成了所有數(shù)據(jù)的拼接工作。
拼接之后的點云數(shù)據(jù)
將拼接好的數(shù)據(jù)通過CloudWorx for AutoCAD模塊在AutoCAD中完成地形圖的繪制。
生成地形圖
標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理流程
總結(jié)通過此次對于徠卡三維激光掃描儀ScanStation C10在農(nóng)村土地確權(quán)項目當(dāng)中的測試，從方案設(shè)計、數(shù)據(jù)獲取到成果報告，都完美的詮釋了徠卡三維激光掃描技術(shù)在農(nóng)村土地確權(quán)項目甚至地籍測繪方面的高效應(yīng)用。也打破了人們對于此類傳統(tǒng)項目只能使用傳統(tǒng)測繪方式的傳統(tǒng)思維，對于徠卡HDS技術(shù)也有更新的認(rèn)識和感知。另外對于徠卡C10這款綜合性的掃描儀的使用方式也有了更新的拓展，不僅在掃描點間距、掃描范圍用戶可以自定義，對于不同的掃描項目，用戶也可以實現(xiàn)掃描方式的“自定義”。通過多種多樣的掃描方式，就可以擁有面對不同項目需求時所需要的解決方案，達到掃描儀應(yīng)用的******狀態(tài)。在以后的農(nóng)村土地確權(quán)項目使用中，應(yīng)該會有更為廣泛的推廣和應(yīng)用。
