無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中的應(yīng)用研究

邵龍　李芳林　李沛

摘 要：針對(duì)目前農(nóng)村地籍調(diào)查任務(wù)量大、工期緊張，傳統(tǒng)使用全站儀+RTK測(cè)量需要投入大量的人員和儀器設(shè)備。因此，需要尋找新的測(cè)繪技術(shù)方法來提高工作效率。無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)其自身優(yōu)勢(shì)較為明顯，能夠顯著地提高了測(cè)量的效率，減輕了外業(yè)的人力和物力需求。無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)；土地權(quán)屬調(diào)查；地籍測(cè)量

中圖分類號(hào)：P232 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0245-02

按照黨“十八大”關(guān)于推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)與城鄉(xiāng)發(fā)展一體化的要求，為全面貫徹落實(shí)中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)村發(fā)展活力的若干意見》文件精神，在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加快農(nóng)村地籍調(diào)查工作。農(nóng)村地籍調(diào)查包括權(quán)屬調(diào)查、地籍測(cè)量、數(shù)據(jù)庫(kù)及地籍信息系統(tǒng)建設(shè)等內(nèi)容。傳統(tǒng)地籍調(diào)查方法需要耗費(fèi)大量的人力和物力，已經(jīng)滿足不了當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的需求。無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)作為空間數(shù)據(jù)獲取的新型手段，具有適用地形廣泛、高危地區(qū)探測(cè)、影像實(shí)時(shí)傳輸、快速高效、成本低等特點(diǎn)。在地籍調(diào)查工作采用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，具有重要的應(yīng)用研究?jī)r(jià)值。

1 無人機(jī)系統(tǒng)介紹

無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)主要包括空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)。

空中控制系統(tǒng)包括：無人機(jī)飛行平臺(tái)、影像獲取設(shè)備、空中控制系統(tǒng)。主要用來穩(wěn)定無人機(jī)飛行姿態(tài)，獲取無人機(jī)的空中位置信息，以及控制無人機(jī)自主飛行；地面控制系統(tǒng)包括：航跡規(guī)劃系統(tǒng)，地面控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)。數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)瀏覽系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)[1]。由相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件及電腦工作站組成，根據(jù)飛行數(shù)據(jù)生成數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字正攝模型（DOM），經(jīng)矢量化后生成的數(shù)字線劃圖（DLG）等。

2 無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村地籍調(diào)查方法

無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)不僅為農(nóng)村地籍調(diào)查工作提供了清晰準(zhǔn)確的調(diào)查工作底圖，而且在保證地籍測(cè)量精度的前提下，對(duì)影像清楚的地貌元素進(jìn)行準(zhǔn)確矢量化。筆者結(jié)合農(nóng)村地籍調(diào)查工作的具體要求，提出以下作業(yè)流程，如1圖所示。

2.1 無人機(jī)攝影測(cè)量

2.1.1 航空攝影

運(yùn)用無人機(jī)飛行平臺(tái)搭載數(shù)碼相機(jī)對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行航測(cè)。使用地面站控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)區(qū)范圍與成圖比例尺自動(dòng)生成航線和飛行時(shí)間，地面分辨率與航高的關(guān)系如下：

其中，H：航高m；f：焦距mm；GSD：地面分辨率m；α：像元尺寸mm。

以鏡頭焦距為24mm為例，航高與地面分辨率關(guān)系如表1所示。

2.1.2 像控點(diǎn)布設(shè)與測(cè)量

像控點(diǎn)的布設(shè)要滿足區(qū)域網(wǎng)布設(shè)控制點(diǎn)的規(guī)定要求，區(qū)域網(wǎng)之間的像控點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在兩條航線重疊的中間，使相鄰區(qū)域網(wǎng)間控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)公用。像控點(diǎn)應(yīng)選擇在交角良好的線狀地物交叉點(diǎn)上或影像小于0.2mm的點(diǎn)狀地物中心，以在相鄰像對(duì)上能夠清晰聯(lián)測(cè)的目標(biāo)為準(zhǔn)。

2.1.3 空三加密

空三加密是攝影測(cè)量生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，它是利用少量地面控制點(diǎn)計(jì)算測(cè)區(qū)中所有影像的外方位元素和所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。無人機(jī)空三加密主要包括連接點(diǎn)的提取與編輯、野外控制點(diǎn)和檢查點(diǎn)的轉(zhuǎn)刺、平差計(jì)算、模型恢復(fù)、DEM和DOM生成等。根據(jù)空三加密成果制作DOM分幅，以便用于制作權(quán)屬調(diào)查工作底圖，如圖2所示。

2.1.4 數(shù)據(jù)矢量化

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)根據(jù)地物構(gòu)象，及其形成的幾何特征和物理特征，如形狀、大小、顏色、陰影和相互關(guān)系等，來識(shí)別、判讀地物的內(nèi)容和性質(zhì)，勾繪地物的輪廓特征，形成DLG數(shù)據(jù)，如圖3所示。

2.2 權(quán)屬調(diào)查

權(quán)屬調(diào)查采用DOM分幅作為調(diào)查工作底圖。權(quán)屬調(diào)查的主要工作包括：實(shí)地調(diào)查、指界、宗地界址點(diǎn)標(biāo)志設(shè)置、地籍調(diào)查表填寫、責(zé)任人簽章等。

利用生成的DOM和DLG作為調(diào)查工作底圖，按實(shí)際調(diào)查需要，分幅成圖。凡測(cè)區(qū)內(nèi)需測(cè)繪的地物、地貌要素均在權(quán)屬調(diào)查時(shí)在實(shí)地進(jìn)行調(diào)繪，同時(shí)調(diào)查宗地內(nèi)土地權(quán)利人、土地權(quán)屬性質(zhì)、土地用途等信息，并直接標(biāo)注在工作底圖上[2]。實(shí)地調(diào)查內(nèi)業(yè)判繪有疑問和無法判繪的地物，補(bǔ)測(cè)隱蔽地物、新增地物和內(nèi)業(yè)漏采集的地物、地貌要素，補(bǔ)充調(diào)查建筑物結(jié)構(gòu)及層數(shù)，糾正內(nèi)業(yè)判繪錯(cuò)誤的地物，做到影像、圖形和實(shí)地保持一致。

2.3 地籍測(cè)量

地籍測(cè)量主要包括對(duì)影像判繪不清地物補(bǔ)測(cè)和界址點(diǎn)實(shí)測(cè)兩方面。

對(duì)內(nèi)業(yè)測(cè)圖時(shí)看不清、判不準(zhǔn)、遺漏以及新增地物，需要在地籍測(cè)量時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。補(bǔ)測(cè)的方法主要有：

（1）單個(gè)、小范圍的地物，一般采用鋼尺或測(cè)距儀直接補(bǔ)繪到工作底圖上；（2）大面積需補(bǔ)測(cè)的地物，要先布設(shè)圖根控制點(diǎn)，然后利用RTK、全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

界址點(diǎn)是宗地權(quán)屬界線證明的重要依據(jù)，界址點(diǎn)采用解析法實(shí)測(cè)。利用測(cè)區(qū)圖根控制點(diǎn)，RTK、全站儀，對(duì)宗地權(quán)屬的界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)測(cè)。然后利用南方CASS軟件將所獲得的界址點(diǎn)坐標(biāo)矢量符號(hào)化，從而完成地籍圖的繪制工作。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)作為新興測(cè)繪手段具有靈活機(jī)動(dòng)、分辨率高、造價(jià)低廉、效率高、成圖快等優(yōu)勢(shì)，在農(nóng)村地籍調(diào)查中采用航測(cè)技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、快速性，提高了工作效率，節(jié)省了調(diào)查成本。隨著農(nóng)村地籍調(diào)查工作的深入加快，利用無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取地籍調(diào)查成果得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)，具有一定的先進(jìn)性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1]金偉，葛宏立，杜華強(qiáng)，徐小軍.無人機(jī)遙感發(fā)展與應(yīng)用概況[J].遙感信息，2009，88：92.

[2]王有業(yè).無人機(jī)技術(shù)在數(shù)字礦山中的應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2012，45：47.endprint