無人機航攝測量技術(shù)在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用

韓東興

摘 要 無人機在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)（以下簡稱農(nóng)經(jīng)權(quán)）確權(quán)工作中的應(yīng)用，可以大幅降低農(nóng)經(jīng)權(quán)測繪工作的時間、人力、資金耗費，并從傳統(tǒng)的靜態(tài)測繪轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)測繪，提高測繪結(jié)果的應(yīng)用價值。對無人機在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用可行性、工作流程和面臨的問題進行探討，為無人機的合理應(yīng)用提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞 農(nóng)經(jīng)權(quán);無人機;確權(quán);測量

中圖分類號：F323.3;F321.1 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.30.109

近年來，隨著對測繪質(zhì)量要求的提高，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)難以滿足農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的需要，無人機測繪得到了廣泛應(yīng)用。科學(xué)規(guī)范地運用無人機測繪，可以實時獲得農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)所需的圖像信息，在針對性處理后得到數(shù)字化三維影像，具有高精度、多時相、多光譜等特點。

1 農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的必要性

農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作在新農(nóng)村建設(shè)中具有重要意義。當前，不少農(nóng)村地區(qū)存在土地面積不準、位置不明等問題，在土地檔案管理方面存在缺陷。做好農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作，有助于保障農(nóng)民的合法權(quán)益，構(gòu)建完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，提高農(nóng)村土地檔案管理、權(quán)屬管理、影像記錄等功能的信息化管理水平，為農(nóng)村經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展做好鋪墊[1]。

由此可見，農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的順利開展，不僅可以維護廣大農(nóng)民群眾的切身利益，更有助于國家對農(nóng)村發(fā)展進行科學(xué)的戰(zhàn)略部署，是促進農(nóng)村發(fā)展的重要途徑[2]。在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中，需要妥善做好資料的收集、整理，制作底圖，調(diào)查界址，測量地塊，構(gòu)建確權(quán)數(shù)據(jù)庫。采用先進的測繪技術(shù)進行測量，運用科學(xué)的測量數(shù)據(jù)分析方法，對于提升農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作質(zhì)量具有積極意義[3]。

2 無人機在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中應(yīng)用的可行性

為確保農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的質(zhì)量，需重視運用先進的科學(xué)技術(shù)手段做好測量工作，為后續(xù)工作的順利開展提供準確、可靠的數(shù)據(jù)支持。航攝法是指在航空器上用航空攝影儀器對地面或空中目標進行攝影，根據(jù)攝影方式不同可以分為垂直、傾斜和對空攝影，能夠大幅度減少外業(yè)工作量，降低測量人員的勞動強度，且不受地理環(huán)境的制約，測量效率高、經(jīng)濟性好，廣泛用于地圖、地質(zhì)、水文、礦藏及農(nóng)業(yè)等測繪工作中。在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中，使用航攝法中的無人機低空攝影測量技術(shù)，無需在專業(yè)機場起降，成本低，使用和維護簡單，測量影像的分辨率較高。無人機測繪技術(shù)的成熟度很高，如果像控點布設(shè)合適，獲取的地面影像分辨率可以達到2 cm，成圖精度滿足農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的需求。利用無人機航攝獲取的生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)作為底圖數(shù)據(jù)進行量算，降低工作量，提高工作效率。

無人機航攝法在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用，可以比傳統(tǒng)的實測法、圖解法獲得更好的效果，高效率、低成本的獲取高分辨率的測量影像。無人機航攝法具有使用維護簡單、工作效率高、應(yīng)用成本低、不依賴資料等優(yōu)勢，可以解決傳統(tǒng)方法效率低、工作負擔過重等問題，彌補其他技術(shù)手段的劣勢和不足，在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用具有可行性。但需要注意的是，航攝法在實際工作中可能面臨部分地塊界址點被遮擋的問題，可以結(jié)合實測法進一步提高測量的精度。

3 無人機航攝在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)中的應(yīng)用流程

無人機低空攝影測量技術(shù)在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用，可以獲取高精準度的測量數(shù)據(jù)，得到工作底圖，完成土地調(diào)查、指認、標注等作業(yè)，設(shè)計地塊圖斑，公示圖件和表格成果，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，輸出農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)結(jié)果，最終完成資料整理、歸納及驗收總結(jié)工作。

在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中，數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，DOM）數(shù)據(jù)獲取是十分重要的一個環(huán)節(jié)[4]，需要做好以下5個方面的工作。1）在了解測區(qū)地質(zhì)地貌、海拔等信息的基礎(chǔ)上，設(shè)計無人機測量飛行計劃，包括航攝分區(qū)、航線航帶間距、拍攝間隔等。這是無人機航攝測量的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，必須確保對測區(qū)基本情況有較為詳細、深入的了解，結(jié)合測區(qū)情況和農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作要求，科學(xué)制定航攝測量的整體計劃，做好無人機航線等各項參數(shù)的設(shè)定，確保無人機飛行計劃和航攝設(shè)置的科學(xué)性、合理性和可行性。2）利用已經(jīng)獲取的航攝信息，對無人機測量的原始影像進行校正，利用空三加密等技術(shù)生成數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）數(shù)據(jù)，再借助影像融合糾正和分幅裁切得到DOM數(shù)據(jù)。DOM數(shù)據(jù)是界址點調(diào)查和地塊測繪工作的關(guān)鍵依據(jù)，需要確保數(shù)據(jù)分析處理過程的科學(xué)合理，做好畸變差校正、影像融合糾正等工作，提高數(shù)據(jù)處理的精確度。3）完成權(quán)屬調(diào)查和指界工作。農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)通常以農(nóng)村道路、田埂等為地塊邊界，無人機航攝測量可以獲得分辨率為2～5 cm的DOM數(shù)據(jù)，可以清晰、準確地判讀，方便工作人員在室內(nèi)完成權(quán)屬調(diào)查和指界工作。如果分辨率不夠清晰，室內(nèi)判讀難度大或是判讀結(jié)果有爭議，需要采取現(xiàn)場指界的方式。在這一過程中，需要收集戶主及家庭成員身份信息，調(diào)查地塊位置和面積，由調(diào)查人和戶主、村干部一起簽字確認方可生效。4）根據(jù)調(diào)查指界獲取的地塊面積數(shù)據(jù)等信息，基于DOM數(shù)據(jù)繪制承包地塊圖，利用繪圖軟件計算地塊面積量。在繪制承包地塊圖的過程中，需要關(guān)注已有土地登記簿上的地塊邊長、面積等信息，并利用線狀地物分割圖斑，根據(jù)地塊水平投影面積量算地塊面積，最后如實填寫調(diào)查表。5）在制作農(nóng)經(jīng)權(quán)圖件和表格后，需要將成果進行公示。如果公示期間有群眾對公示的成果存在異議，需要進行復(fù)核，確有錯誤或疏漏應(yīng)及時修正，妥善處理農(nóng)戶的意見后再進行公示。公示完畢后，需要構(gòu)建農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)登記頒證數(shù)據(jù)庫，落實成果輸出和歸檔工作，輸出農(nóng)經(jīng)權(quán)登記簿，完成農(nóng)經(jīng)權(quán)登記工作[5]。

無人機在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中的應(yīng)用，可以滿足《農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查規(guī)程》（NY/T 2573—2014）的要求。1∶500比例尺平地、丘陵條件下無人機航攝的界址點精度要求控制在±0.25 m，1∶1 000比例尺精度要求±0.50 m，1∶2 000比例尺為±1.00 m，1∶5 000比例尺為±2.00 m。山地、高山地的誤差是平地、丘陵條件下的1.5倍。

4 農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中無人機航攝測量需要注意的問題

無人機低空航攝測量技術(shù)的應(yīng)用，可以大幅提升測繪工作效率，降低外業(yè)工作強度，節(jié)約人力和物力成本，且受自然條件的約束較小。然而，無人機在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的應(yīng)用過程中依然面臨著不少的難題，需慎重對待，采取有效的針對性措施，提升無人機航測的精確性、可靠性和適用性。

4.1 做好大面積航測

無人機航測過程中的飛行高度低，通常在200～

1 500 m，根據(jù)三角形相似原理，能夠計算出不同航空高度和相機拍攝航片所覆蓋的地面面積，飛行高度不高導(dǎo)致無人機每張航片的覆蓋面積比較有限。因此，如果在很大面積的測區(qū)，會產(chǎn)生非常多的原始航片，對后續(xù)的數(shù)據(jù)分析處理提出了較高的要求。

在空三處理過程中，匹配同名點后需要平差解算，加入像控點后也要平差解算。一般采用光束法區(qū)域網(wǎng)平差，以攝影站點、地面點和像點三點共線為條件，這種平差方法以像片相似投影光束為平差單位，依賴于大量的像控點來提升加密精度。以像主點為坐標原點測量出像點坐標，再建立像空間坐標，完成像片內(nèi)定向，獲得相似投影光束。運用單像片空間后方交會法，恢復(fù)像片外方位元素，進行像片外定向，滿足三點共線條件。因此，需要有足夠的像控點，盡可能趨近像片外方位元素，才能獲得準確的物方坐標?？杖用茳c平面中誤差和相鄰平面控制點間隔基線數(shù)存在關(guān)聯(lián)，如果航線方向相鄰平面控制點間的基線越多，平面中誤差也會越大，因此需要縮短控制點間的基線間隔，使像控點間距變小，增加像控點數(shù)量，保證誤差在允許范圍內(nèi)。

4.2 飛行姿態(tài)不穩(wěn)定的應(yīng)對措施

和傳統(tǒng)的飛機航測相比，無人機體積小、重量輕、無需人員駕駛，在經(jīng)濟性、便捷性上有很大的優(yōu)勢，然而也正由于無人機的這些特點，在飛行過程中容易受到氣流的干擾影響，飛行姿態(tài)穩(wěn)定性很差，無法保證航線內(nèi)與航線間重疊度。為此，應(yīng)為無人機配備航飛數(shù)據(jù)檢核軟件，對無人機航測的原始影像進行現(xiàn)場檢核，如果重疊度達不到技術(shù)要求應(yīng)重新測量。如果沒有條件配備航飛數(shù)據(jù)檢驗軟件，需要技術(shù)人員在室內(nèi)用肉眼進行檢核，這大大增加了工作人員的負擔，且對工作人員的技術(shù)能力和專業(yè)經(jīng)驗有較高要求。需要安排有豐富經(jīng)驗的人員從事室內(nèi)檢核工作，避免因航飛姿態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致數(shù)據(jù)不合格，影響航測質(zhì)量，給農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作埋下問題隱患。

5 結(jié)語

在農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作中，無人機航測技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，取得了不錯的應(yīng)用效果。作為現(xiàn)代測繪技術(shù)的一種，無人機相對于傳統(tǒng)測繪方式具有很多的優(yōu)勢，可以顯著提升測繪工作效率，保證測繪工作精度，滿足農(nóng)經(jīng)權(quán)確權(quán)工作的要求，有助于相關(guān)工作的順利開展。

參考文獻：

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（責任編輯：趙中正）