無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)工作中的應(yīng)用

劉鳳平

本文以無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量為研究對(duì)象，在全面了解其測(cè)量原理及優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，闡述了當(dāng)前人機(jī)低空攝影測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)工作中的研究意義，并針對(duì)具體應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量;農(nóng)村土地確權(quán)工作;研究意義

相比其他測(cè)量方法，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量法的優(yōu)勢(shì)更為明顯，比如成本低、適用性強(qiáng)、現(xiàn)勢(shì)性顯著等。特別是在限制性條件方面，基本上不會(huì)受到天氣、測(cè)量范圍等因素的影響，且獲取的影像數(shù)據(jù)具有較高分辨率。目前，在很多測(cè)量測(cè)繪工作當(dāng)中均可采用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量法。作為一種新型的攝影測(cè)量技術(shù)方法，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)主要依托于數(shù)據(jù)快速處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、迅速、高效的監(jiān)測(cè)，同時(shí)，還可達(dá)到低空、超低空航行，相比其他常規(guī)航空攝影系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：

第一，響應(yīng)迅速。相比其他測(cè)量方法，無(wú)人機(jī)更小巧、輕便，且方便運(yùn)輸，可按照需求，快速達(dá)到所需測(cè)量區(qū)域，天氣影響較小，起降場(chǎng)地具有較大可選擇性，無(wú)需專(zhuān)用機(jī)場(chǎng)跑道。一般來(lái)講，通過(guò)彈射架彈射、地面滑跑等方式起飛，回收時(shí)則可采取遙控滑行，或降落傘等方法，這樣可以保證獲取的航空遙感影響更準(zhǔn)確、更直觀、更及時(shí)，能夠提高地理信息數(shù)據(jù)的可靠性。

第二，分辨率高。無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)分辨率更高，可依托數(shù)字成像傳感器，通過(guò)無(wú)人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行低空拍攝，避免云層遮擋，具有面積覆蓋、垂直或傾斜成像的功能，在航空遙感影像分辨率方面可獲取厘米級(jí)分辨率，便于高精度、大比例尺、高分辨率的數(shù)字化地理信息產(chǎn)品的制作。

第三，成本偏低。無(wú)人機(jī)體積較小，成本偏低，無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)置起降場(chǎng)地，具有較低的維護(hù)成本和使用成本。

第四，適用性強(qiáng)。通過(guò)地面站系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的飛機(jī)飛行航線便可操作無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)，進(jìn)入不便有人機(jī)進(jìn)入的惡劣環(huán)境當(dāng)中，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地向地面控制系統(tǒng)傳輸影像數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性，且降低作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

農(nóng)村土地確權(quán)工作是以大比例尺地形圖、高分辨率正攝像圖等為基礎(chǔ)圖件進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和權(quán)屬指認(rèn)，隨后測(cè)量權(quán)屬界址點(diǎn)線，進(jìn)行土地相關(guān)權(quán)屬界線圖繪制，建立農(nóng)村土地確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于基礎(chǔ)圖件成果，土地確權(quán)最終成果的精度、準(zhǔn)確性影響很大，為此，如何提高基礎(chǔ)圖件成果的精度、準(zhǔn)確性顯得至關(guān)重要。近年來(lái)，伴隨無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在測(cè)繪領(lǐng)域無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，并成為了高分辨率航空攝影測(cè)量技術(shù)研究的新方向。目前，無(wú)人機(jī)低空航空攝影測(cè)量因其自身的優(yōu)勢(shì)作用，在農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、交通領(lǐng)域、土地測(cè)量等方面得到了廣泛應(yīng)用，并受到了一致好評(píng)。然而，當(dāng)前無(wú)人機(jī)低空航空攝影測(cè)量仍舊存有一些不足之處，會(huì)影響所獲取的影像數(shù)據(jù)的精度。為此，為了提升無(wú)人機(jī)低空航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)及其相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)品成果的應(yīng)用效果，本文詳細(xì)分析了農(nóng)村土地確權(quán)工作中無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，以期為今后的深入研究奠定良好的基礎(chǔ)，為我國(guó)測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)展提供強(qiáng)大的助力。

進(jìn)入21世紀(jì)后，為了進(jìn)一步穩(wěn)定與完善農(nóng)村土地承包關(guān)系，農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)確權(quán)登記頒證工作持續(xù)開(kāi)展，加快了我國(guó)農(nóng)村土地制度改革進(jìn)度，為新農(nóng)村建設(shè)和解決“三農(nóng)”問(wèn)題提供了源源動(dòng)力。在農(nóng)村土地確權(quán)工作當(dāng)中，如何做好測(cè)量工作保證工作底圖的準(zhǔn)確性、可靠性成為了關(guān)鍵。目前來(lái)講，航空攝影測(cè)量技術(shù)因其效率高、質(zhì)量好、分辨率高等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。

工作底圖選擇是農(nóng)村土地確權(quán)項(xiàng)目測(cè)量的重點(diǎn)，必須將影像的質(zhì)量、分辨率等因素考慮在內(nèi)。根據(jù)大量研究表明，當(dāng)前，根據(jù)采集遙感平臺(tái)劃分，農(nóng)村土地確權(quán)工作可以分為三大類(lèi)，分別是衛(wèi)星影像、無(wú)人機(jī)影像、航空影像。衛(wèi)星影像的遙感平臺(tái)為衛(wèi)星，遙感高度較高，觀測(cè)區(qū)域較大，成圖原理為掃描成圖，在清晰度方面極易出現(xiàn)色彩失真情況。而航空攝像中遙感平臺(tái)采用航空飛機(jī)，遙感高度、觀測(cè)區(qū)域中等，直接攝像成圖，清晰度方面色彩真實(shí)。同時(shí)，相比之下，無(wú)人機(jī)攝像的遙感平臺(tái)為無(wú)人機(jī)，遙感高度較低，觀測(cè)區(qū)域較小，直接攝像成圖，色彩適中。對(duì)比分析顯示，早期衛(wèi)星影像分辨率基本上都很低，但隨著衛(wèi)星技術(shù)的迅速發(fā)展，分辨率大幅提升，基本上可以滿足農(nóng)村土地確權(quán)項(xiàng)目分辨率的要求。所以說(shuō)，無(wú)論采用航空攝像，抑或無(wú)人機(jī)影像，都可以采用這種方法進(jìn)行測(cè)量分析，同時(shí)可以達(dá)到高分辨率的作用。在農(nóng)村土地確權(quán)當(dāng)中，若采用無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量法，能夠看到地物的實(shí)際輪廓邊界，還可把物體的特征影像信息清楚、細(xì)致地反映出來(lái)。但相比之下，據(jù)大量實(shí)踐顯示，相比航空影像、無(wú)人機(jī)影像，衛(wèi)星影像的分辨率較高。在清晰度方面，同樣航空影像、無(wú)人機(jī)影像效果更好，可以清晰地反映出地界、物界與地物的特征，便于土地確權(quán)當(dāng)中量測(cè)及確定界址點(diǎn)與界址線，并繪制成圖。此外，衛(wèi)星技術(shù)受大氣層、天氣狀況等因素影響較大，將會(huì)嚴(yán)重影響其分辨率，但無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量法，卻受此類(lèi)因素影響很小，可以根據(jù)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況對(duì)影像采集時(shí)間、飛行高度等特征參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而獲取質(zhì)量更好、分辨率更高的影像底圖。

依托無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載高分辨率的攝像機(jī)，可以通過(guò)低空飛行影像方式對(duì)農(nóng)村土地確權(quán)待測(cè)范圍內(nèi)的地物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，從而保證工作影像圖片實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確，并利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析計(jì)算軟件進(jìn)行處理，生成數(shù)據(jù)模型，通過(guò)矢量化處理，便可繪制大比例尺地形圖，從而有效開(kāi)展土地確權(quán)工作。那么，在農(nóng)村土地確權(quán)測(cè)量工作中，無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)如下：

第一，準(zhǔn)備前工作。測(cè)量前，需了解測(cè)量區(qū)域內(nèi)的具體情況，比如農(nóng)村土地確權(quán)測(cè)量范圍內(nèi)的地形、地貌等條件，從而合理設(shè)計(jì)測(cè)量飛行航線，將航攝內(nèi)容明確化，并確定基準(zhǔn)面高度，做好航攝分區(qū)劃分工作。此外，還要設(shè)置好各項(xiàng)飛行的特征參數(shù)，比如，飛行速度、飛行高度等等，并布設(shè)好外業(yè)測(cè)量土地范圍內(nèi)的控制點(diǎn)。除此之外，在無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量前期，還要嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)及管理?xiàng)l例，提前做好申請(qǐng)與報(bào)備工作，保證測(cè)量工作合法合規(guī)。

第二，具體實(shí)施工作。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量并非不受環(huán)境影響，一般為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，都會(huì)選擇在天氣晴朗、光照強(qiáng)度較好的天氣下進(jìn)行，同時(shí)，可按照指定的方向直線航行，一旦遇到突發(fā)事情，需要與具體情況結(jié)合，及時(shí)對(duì)航測(cè)飛行方向進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，必須實(shí)時(shí)對(duì)影像質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，若影像圖片不符合要求，需要進(jìn)行補(bǔ)飛處理，從而保證外業(yè)采集影像底圖滿足規(guī)定要求。

第三，影像數(shù)據(jù)處理工作。外業(yè)取得影像底圖之后需及時(shí)進(jìn)行空三加密測(cè)量，待獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)之后，便可通過(guò)立體測(cè)圖軟件進(jìn)行處理，并對(duì)航測(cè)地物的特征點(diǎn)、線進(jìn)行收集與分析，從而生成數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖等等，最終形成數(shù)字線劃地圖，并對(duì)比分析野外實(shí)測(cè)的數(shù)字線劃地圖進(jìn)行精度測(cè)定，以此作為農(nóng)村土地確權(quán)地籍測(cè)量的工作底圖，為開(kāi)展后續(xù)工作提供可靠保障。

綜上所述，一般來(lái)講，多選用傳統(tǒng)的全野外數(shù)據(jù)化測(cè)圖方式完成農(nóng)村土地確權(quán)登記，由于農(nóng)村土地確權(quán)工作外業(yè)工作量大、測(cè)量周期長(zhǎng)，采用航空攝影測(cè)量等技術(shù)應(yīng)用范圍更廣。精度高、靈活性強(qiáng)、成本低是無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，將其用于農(nóng)村土地確權(quán)工作具有顯著的應(yīng)用效果。

[1]賀凱盈，李燕敏，謝忠俍.無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在農(nóng)村土地確權(quán)中的應(yīng)用研究[J].山西建筑，2019，45（8）：184-186.

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[3]薛燕莎.無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)在農(nóng)村土地確權(quán)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（5）：28.

（Natural Resources Bureau of Xiayi County， Shangqiu City，Henan Province Xiayi County，Shangqiu Henan? 476400）

This article takes UAV low-altitude photogrammetry as the research object， and on the basis of a comprehensive understanding of its measurement principles and advantages， expounds the current research significance of human-machine low-altitude photogrammetry in rural land right confirmation， and focuses on specific application points Carried out analysis and discussion.

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