無(wú)人機(jī)航空三維測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)中的應(yīng)用研究

楊靜

摘要：農(nóng)村土地確權(quán)是完善農(nóng)村土地承包關(guān)系、維護(hù)農(nóng)民合法權(quán)益、調(diào)動(dòng)農(nóng)民生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)積極性、落實(shí)黨的強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的有效途徑。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，農(nóng)村土地產(chǎn)權(quán)需要運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理手段進(jìn)行確權(quán)登記。論文主要從無(wú)人機(jī)航空三維測(cè)量的基本概念著手，分析其在農(nóng)村土地確權(quán)中的具體應(yīng)用，需要進(jìn)一步穩(wěn)定和完善當(dāng)下的土地承包關(guān)系，切實(shí)維護(hù)農(nóng)民的基本利益，提升農(nóng)村土地確權(quán)測(cè)量的數(shù)字化程度。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航空三維測(cè)量；土地確權(quán)；數(shù)字化；現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)

0 引言

農(nóng)村土地確權(quán)的主要內(nèi)容有土地所有權(quán)、使用權(quán)以及其他權(quán)利的確認(rèn)，需要根據(jù)一定的法律政策確定土地的歸屬關(guān)系。伴隨著我國(guó)不動(dòng)產(chǎn)政策落實(shí)登記后，農(nóng)村土地所有權(quán)歸屬問(wèn)題解決是落實(shí)“三農(nóng)”政策，惠農(nóng)強(qiáng)農(nóng)的有效途徑。無(wú)人機(jī)航空拍攝在農(nóng)村土地確權(quán)中應(yīng)用已經(jīng)逐步開展，令土地產(chǎn)權(quán)問(wèn)題有效解決，更好地實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村土地信息化管理。

1無(wú)人機(jī)航空三維攝影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)述

低空飛行三維航拍是無(wú)人機(jī)航空測(cè)量系統(tǒng)的主要內(nèi)容。其審批流程簡(jiǎn)單，耗時(shí)較短，并且很少受到天氣與氣候的影響，在農(nóng)村土地確權(quán)中適用度較高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速確權(quán)勘測(cè)。該系統(tǒng)采取的非載人式的飛行模型，針對(duì)高危土地?cái)?shù)據(jù)測(cè)量開展時(shí)，能夠降低危險(xiǎn)系數(shù)，并且實(shí)際操作中受地形地貌的影響較少。其測(cè)量信息準(zhǔn)確，為測(cè)繪人員提供更加準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)為集成系統(tǒng)，涵蓋飛行平臺(tái)、飛行導(dǎo)航、地面監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、地面保障系統(tǒng)等多重設(shè)備。

2無(wú)人機(jī)航測(cè)在農(nóng)村確權(quán)中的優(yōu)勢(shì)

首先，農(nóng)村土地確權(quán)中，無(wú)人機(jī)航拍三維測(cè)量可根據(jù)測(cè)區(qū)情況獲得圖像信息，滿足測(cè)量任務(wù)的高分辨率的飛行影像，通過(guò)對(duì)野外相控點(diǎn)的采集，影像預(yù)處理，空三加密，整體平差等得出高精度的數(shù)字正射影像成果，其成果精度可滿足較大比例尺的測(cè)繪工作，得到航攝攝影的地塊確認(rèn)效率以及準(zhǔn)確率，縮短確權(quán)頒證登記時(shí)間。其次，當(dāng)下農(nóng)村土地確權(quán)工作關(guān)乎民生大計(jì)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)地形、地貌的不同，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的限制，減少了工作量，減少了人為誤差，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，令無(wú)人機(jī)航拍攝影在農(nóng)村土地確權(quán)中得到驗(yàn)證，同時(shí)降低了測(cè)繪成本、測(cè)量損耗以及測(cè)繪風(fēng)險(xiǎn)，直接提高了效率。最后，無(wú)人航拍飛行高度較低，無(wú)需在專業(yè)的機(jī)場(chǎng)起飛降落，針對(duì)交通相對(duì)落后的農(nóng)村地區(qū)來(lái)說(shuō)也非常適合，無(wú)須大量的準(zhǔn)備工作，就可以迅速進(jìn)入勘測(cè)范圍內(nèi)。

3無(wú)人機(jī)航空三維測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)的具體應(yīng)用

3.1 前期準(zhǔn)備工作

根據(jù)此次的測(cè)繪任務(wù)要求，結(jié)合當(dāng)前無(wú)人機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案以及航測(cè)區(qū)域參考底圖，與周邊的環(huán)境、地形地貌參數(shù)、天氣因素進(jìn)行綜合分析，制定無(wú)人機(jī)的航攝路線，確定起飛以及降落地點(diǎn)，以確保設(shè)計(jì)得到更適合的測(cè)量方案。此次項(xiàng)目選擇了新疆某農(nóng)村的試點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行試點(diǎn)，項(xiàng)目面積為2km？，采取的1：1000的比例尺度進(jìn)行航空攝影以及數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型制作。在方案制定中，對(duì)已有的資料進(jìn)行梳理，本次試驗(yàn)范圍較小，所以選擇了MD4-1000四旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)選用索尼ILCE-7R微型單反相機(jī)配置35mm定焦鏡頭型號(hào)的數(shù)碼相機(jī)。

3.2 航拍測(cè)量路徑設(shè)定

無(wú)人機(jī)航測(cè)主要通過(guò)獲取影像數(shù)據(jù)、控制點(diǎn)的測(cè)量和業(yè)內(nèi)的空三加密進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖。拍攝時(shí)間要避開正午前后的兩個(gè)小時(shí)，并保證直線飛行，在特殊情況下要做好飛行調(diào)整。在無(wú)人機(jī)航測(cè)的拍攝要保證足夠的旁向重疊。航向的重疊度，彎曲度不得大于3%，像控點(diǎn)一般需選擇較為明顯的地物特征，在像控點(diǎn)的布設(shè)過(guò)程中，要按照一定的像控點(diǎn)進(jìn)行額外布設(shè)，要求對(duì)無(wú)人機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的把控。在此次測(cè)量攝影中，考慮到地形復(fù)雜的情況，為此設(shè)計(jì)了航攝比例尺度為1：6000，焦距為35mm，相對(duì)航行高度為210m，測(cè)量區(qū)域的東西寬度為1.4km，南北長(zhǎng)度為1.5km。像控點(diǎn)設(shè)置會(huì)增加作業(yè)量，同時(shí)由于攝像的地面覆蓋范圍有限，攝影的數(shù)量較多，為此在像控點(diǎn)鋪設(shè)上選擇在較為平緩的地帶。

3.3 影像資料處理

在無(wú)人機(jī)航空三維拍攝系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全自動(dòng)的快速相片質(zhì)量檢測(cè)，并生成檢測(cè)報(bào)告的功能，在此次項(xiàng)目中一共拍攝600張像片，在通過(guò)系統(tǒng)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)像片質(zhì)量清洗，并且傾角以及旋角均為超過(guò)范圍。隨即對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理以及空三加密以及平差、DOM制作，主要包含了相片的格式轉(zhuǎn)換、旋轉(zhuǎn)、畸形處理與改正，進(jìn)一步增強(qiáng)像片信息處理。同時(shí)應(yīng)用空三加密完成數(shù)據(jù)在立體軟件上的采集特征點(diǎn)和線，最終得到DEM，通過(guò)影像糾正和拼接調(diào)色進(jìn)一步得到DOM。正射影像DOM 可有效的用作農(nóng)村土地的確權(quán)登記和頒證的底圖，并以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行地塊的測(cè)量。在其他的領(lǐng)域方面，地籍測(cè)量的信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，主要是將生成的DOM 和DEM 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。并結(jié)合ArcGIS 系統(tǒng)作出必要的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)和匯總，幫助數(shù)據(jù)庫(kù)的及時(shí)更新和編輯，實(shí)行土地經(jīng)營(yíng)權(quán)的登記和建庫(kù)符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為土地的確權(quán)登記提供穩(wěn)定的系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)。

3.4 成果檢查及精度分析

以成圖比例尺1∶1000地形圖加密規(guī)定為例。相對(duì)定向上下視差中誤差2/3個(gè)像素，最大殘差4/3個(gè)像素，PPSGUAV系統(tǒng)的空中三角測(cè)量滿足了規(guī)范的要求。通過(guò)GPS的方法測(cè)量像控點(diǎn)的同時(shí)，測(cè)量了設(shè)置的17個(gè)檢查點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)和正常高，檢查點(diǎn)的精度與像控點(diǎn)的一致，通過(guò)圖解法在數(shù)字正射影像圖和數(shù)字高程模型上拾取檢查點(diǎn)的坐標(biāo)。比較了GPS坐標(biāo)和拾取坐標(biāo)，得到真誤差，再計(jì)算獲得檢查點(diǎn)的平面中誤差為±0.0591m，高程中誤差為±0.1486m。

4論文小結(jié)

綜合研究分析，強(qiáng)化無(wú)人機(jī)航空三維測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，伴隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)三維測(cè)繪技術(shù)能夠顛覆傳統(tǒng)測(cè)繪土地面積計(jì)算的差異性，同時(shí)解決空間位置不明確所有權(quán)有爭(zhēng)議的問(wèn)題，將歷史遺留問(wèn)題解決，這對(duì)農(nóng)村土地所有權(quán)智能化管理具有一定的促進(jìn)作用。從未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，無(wú)人機(jī)航攝以其自身的靈活、低成本和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)在農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域必然有著更大的發(fā)展空間，更好的服務(wù)于生產(chǎn)和生活之中，為行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要的作用。

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