淺談無(wú)人機(jī)航空遙感技術(shù)在土地勘測(cè)定界中的應(yīng)用

南聰強(qiáng)

（四川省國(guó)土整治中心，四川 成都 610059）

土地勘測(cè)定界，是根據(jù)土地征收、劃撥、出讓、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、土地利用規(guī)劃及土地開發(fā)、整理、復(fù)墾等工作需要，實(shí)地界定土地使用范圍、測(cè)定界址位置、調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀，計(jì)算用地面積，為自然資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學(xué)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料而進(jìn)行的技術(shù)服務(wù)性工作[1,2]。四川地處西南區(qū)域，地形地貌復(fù)雜多樣，一定程度上給土地勘測(cè)和調(diào)查帶來(lái)了難度；四川省不斷加大土地勘測(cè)定界工作力度，在原有工作的基礎(chǔ)上，大力推進(jìn)無(wú)人機(jī)航空遙感等新型測(cè)繪技術(shù)服務(wù)于自然資源管理，極大提升了工作效率，也為自然資源管理的信息化、智能化和規(guī)范化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

無(wú)人機(jī)遙感利用先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)建模應(yīng)用技術(shù)，可以快速、精確地獲取國(guó)土資源、自然環(huán)境、地震災(zāi)區(qū)等檢測(cè)目標(biāo)的位置及屬性信息。傳統(tǒng)的土地勘測(cè)定界工作主要通過(guò)人工實(shí)地進(jìn)行勘測(cè)，耗時(shí)耗力。無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)在影像獲取方面以其迅速響應(yīng)、機(jī)動(dòng)靈活、時(shí)效性強(qiáng)、成本低廉、分辨率高等特點(diǎn)，擁有了其它測(cè)繪手段不可比擬的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)影像與已有土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行疊加，可初步劃定地類界線，并形成外業(yè)勘界工作底圖，最大程度減少外業(yè)工作量。

2 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在土地勘界中的技術(shù)流程

2.1 總體技術(shù)流程

見圖1所示。

圖1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在土地勘測(cè)定界中的技術(shù)流程圖

2.2 無(wú)人機(jī)航空攝影

航攝前，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，充分分析測(cè)區(qū)地形地貌、天氣條件等因素，并根據(jù)已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開展航線規(guī)劃與設(shè)計(jì)；預(yù)選多個(gè)條件良好的起降場(chǎng)地，為正式的航攝做好準(zhǔn)備；成功獲取影像后，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)航攝影像進(jìn)行質(zhì)量檢查，質(zhì)量合格后提交下工序，不合格則進(jìn)行補(bǔ)飛或重飛。

2.3 像控測(cè)量

按照航攝比例尺以及項(xiàng)目成圖精度要求，每隔6條基線布設(shè)一個(gè)像控點(diǎn)，逐航線布點(diǎn)；像控點(diǎn)一般布設(shè)在易于判識(shí)和保存的地方，如平房房角、道路交叉口、斑馬線、花臺(tái)角等地方；像控施測(cè)時(shí)首選已建立的四川省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)服務(wù)平臺(tái)(SCGNSS)，在有網(wǎng)絡(luò)的地方，采用網(wǎng)絡(luò)RTK對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

2.4 空中三角測(cè)量

在立體攝影測(cè)量中，空中三角測(cè)量是指根據(jù)少量的野外控制點(diǎn)，在室內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，求得加密點(diǎn)的高程和平面位置的測(cè)量方法?？杖埃瑧?yīng)根據(jù)相機(jī)檢校報(bào)告對(duì)原始無(wú)人機(jī)影像做畸變差校正，對(duì)于影像清晰度不佳的情況，必要時(shí)要對(duì)影像做增強(qiáng)處理；其次，采用相關(guān)空中三角測(cè)量軟件對(duì)去畸變后的影像自動(dòng)提取連接點(diǎn)，并進(jìn)行自由網(wǎng)平差，自由網(wǎng)平差過(guò)程中，可手動(dòng)刪除殘差明顯超限的連接點(diǎn)，也可在連接點(diǎn)稀少的情況下手動(dòng)加入連接點(diǎn)以提高精度；刺點(diǎn)完成后，進(jìn)行區(qū)域平差解算，再對(duì)各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行精度評(píng)定，最終，形成滿足精度要求的空三加密成果。

2.5 DOM制作

基于畸變后的影像數(shù)據(jù)、空三加密成果以及符合要求的DEM數(shù)據(jù)，生成單模型DOM，單模DOM要求影像清晰、分辨率正確、無(wú)明顯的變形、無(wú)信息缺失且平面精度符合項(xiàng)目要求；采用無(wú)縫鑲嵌技術(shù)進(jìn)行單模型DOM鑲嵌，鑲嵌前，檢查鑲嵌線是否有穿過(guò)人工建筑的情況，若有則重新編輯鑲嵌線，避免穿過(guò)建筑物，鑲嵌時(shí)，最大程度采用各單模型影像的中心區(qū)域，模型之間影像重疊處不應(yīng)有重影和虛化現(xiàn)象；鑲嵌完成后，對(duì)DOM的色調(diào)、重影、噪聲等進(jìn)行必要的處理，使影像清晰、紋理豐富、反差適中、色調(diào)均衡，無(wú)明顯接邊痕跡，無(wú)模糊、錯(cuò)位、拉伸、扭曲等現(xiàn)象，保證不同重點(diǎn)地區(qū)影像之間色調(diào)基本一致，最終，形成滿足精度要求的數(shù)字正射影像成果，用于輔助勘界調(diào)查。

2.6 立體采集

立體采集時(shí)，應(yīng)該選擇立體模型中相對(duì)中間的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，減少模型誤差，提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度。地貌信息主要采集等高線、高程點(diǎn)；地物信息主要采集耕地、水系、道路、建筑用地、管線、全部地類界以及地名信息；立測(cè)完成后，應(yīng)檢查采集的成果是否正確，一般要求圖斑封閉、邏輯正確、無(wú)壓蓋和搭接。

2.7 外業(yè)調(diào)繪調(diào)查

根據(jù)內(nèi)業(yè)采集成果制作外業(yè)土地利用調(diào)繪、地形勘測(cè)工作底圖，進(jìn)而開展外業(yè)實(shí)地調(diào)繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查等工作。

（1）實(shí)地調(diào)繪檢查。實(shí)地調(diào)繪檢查主要指外業(yè)根據(jù)內(nèi)業(yè)預(yù)采集的要素進(jìn)行外業(yè)核實(shí)，補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)調(diào)室內(nèi)無(wú)法判讀的要素。

（2）土地利用現(xiàn)狀調(diào)查。土地勘測(cè)定界工作中的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，包括土地權(quán)屬調(diào)查及地類調(diào)查兩部分。①權(quán)屬調(diào)查。土地權(quán)屬調(diào)查，以第二次全國(guó)土地調(diào)查資料為基礎(chǔ)，結(jié)合無(wú)人機(jī)數(shù)字正射影像，調(diào)查已確定的土地所有權(quán)、使用權(quán)主體及權(quán)屬界線，并通過(guò)實(shí)測(cè)、調(diào)繪或根據(jù)土地確權(quán)資料轉(zhuǎn)繪，在勘測(cè)定界圖上確定權(quán)屬界線的工作。②地類調(diào)查。地類調(diào)查是按照國(guó)家有關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)地調(diào)查、測(cè)繪地類界線，并以上年度土地利用變更調(diào)查成果為控制數(shù)據(jù)，在勘測(cè)定界圖上確定地類界線的工作。

2.8 勘界成果編輯整理

將外業(yè)實(shí)地進(jìn)行地形勘測(cè)和土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)進(jìn)行編輯整理，同時(shí)進(jìn)行土地面積分類匯總統(tǒng)計(jì)，最終形成土地利用分類調(diào)查成果與勘測(cè)定界圖。①面積量算與匯總。土地面積量算工作遵循以項(xiàng)目區(qū)總土地面積為控制，分級(jí)量算、步步檢核、按比例平差、逐級(jí)匯總的原則。量算方法為以項(xiàng)目區(qū)土地利用變更調(diào)查的村（組）土地總面積和地類圖斑面積為量算控制面積，檢核勘測(cè)定界地類調(diào)查成果。②勘測(cè)定界圖制作。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果，制作1:2000勘測(cè)定界圖。圖廓整飾按照《四川省農(nóng)村土地整治勘測(cè)定界導(dǎo)則》（試行）中相關(guān)圖廓要素編輯要求執(zhí)行，以協(xié)調(diào)、美觀、完整為前提。

3 結(jié)論

對(duì)于土地勘測(cè)定界工作而言，無(wú)人機(jī)航空遙感技術(shù)具備影像數(shù)據(jù)分辨率高、時(shí)效性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，基于數(shù)字正射影像成果，可在內(nèi)業(yè)完成大部分地類預(yù)判工作，在減少外業(yè)工作量的同時(shí)保證了勘測(cè)定界成果的準(zhǔn)確性。對(duì)于四川復(fù)雜的地形地貌，地塊散落分布的現(xiàn)狀，無(wú)人機(jī)航空遙感技術(shù)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，同時(shí)也在土地勘測(cè)定界工作中不斷得到深化應(yīng)用。