Browsing by Author "陳立璋"

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利用光達及無人機技術輔助3D地籍測量之研究
(2023) 陳立璋; Chen, Li-Jhang
近年來，光達(Light Detection And Ranging ,LiDAR)技術應用蓬勃發展，可以迅速獲得高精度的點雲資料及提供豐富且細緻3D資訊，相較一般測量方式逐點觀測物體角點，藉由點、線、面呈現土地權屬位置與形狀之2D空間資訊地籍圖，較無法直觀轉換平面地籍與垂直地上物相對關係；原2D測量地籍方式亦間接影響後續應用與拘限用途，例如:地籍圖與現地地上物相對關係立體感、地籍圖重測時地籍調查表所記載指界經界物(牆壁、巷道)因有疑義亦或土地開發銷毀原有經界物，而如何直覺、佐證與復原地籍圖重測指界位置與經界物等。本論文旨在探討如何應用光達及虛擬實境(Virtual Reality , VR)及擴增實境（Augmented Reality，AR）等技術輔助台灣地籍現況的改進。傳統的地籍調查常常面臨困難，包括地形複雜、環境危險及資料精度低等問題。本研究提出利用光達技術進行精準地形測量，並建立高度真實感的三維地籍資料庫。透過VR、AR等技術，使用者可以在360度環景中自由探索地籍資訊，提高地籍資料的可視化程度。透過VR、AR與近距離無線通訊技術(Near Field Communication ,NFC)等新興科技技術，分別應用於地籍圖重測、土地複丈、智慧圖根點等業務，經實際證實在輔助地籍測量成效及實際效益是可行的。本次研究成果如下: (一)LiDAR技術在地籍測量中的應用已經成熟且有效。透過對三維成果的平均值和標準差進行分析，縱坐標差異為0.004m±0.007m、橫坐標差異為0.005m±0.007m、高程差異為0.007m±0.008m。這顯示LiDAR技術的精度達到公分等級，符合地籍測量實施規則的要求，能夠提高地籍測量的可信度。(二)由於地面光達(Terrestrial LiDAR)受到FOV(Field of View)限制，導致點雲數據的不完整性，進而影響測量的精確度及後續應用。因此，利用無人機（Unmanned Aviation Vehicle ,UAV）進行高空掃描，可以補充地面光達點雲的缺漏，使得整體點雲資料更加完整。經過驗證分析，UAV點雲與地面光達點雲的三維坐標差異為平面距離差值為0.023m±0.025m，高程差值為0.037m±0.059m。這顯示UAV可以有效輔助地面光達及全站儀無法到達的測量區域，提供更完整的資料。(三)在牆上設置NFC圖根點，可以避免因道路翻修等原因導致圖根點損毀，進而影響土地複丈的辦理。利用智慧NFC圖根點結合VR、AR技術，可以提高精度、作業效率和土地複丈成果的品質。NFC、VR和AR技術的加值應用有助於新進人員快速尋覓圖根點點位資訊，並有效輔助地籍測量。(四)目前使用的地籍調查表僅記載重測時的經界物，並無相關影像紀錄和三維資訊，對後續的法院鑑測造成困擾。引入3D地籍與光達點雲平台可以免現地指界，加速地籍重測作業時間。然而，現行地籍調查表格式仍為舊式，無法直觀呈現3D地籍資訊。因此，建議引入4D地籍調查表，以彌補現有調查表的不足，並提供更完善的地籍資訊。