農(nóng)村地籍調(diào)查工作中無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)的應(yīng)用

■黨迎春，陶丹丹 ■江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)，江西 南昌 330001

1 概述

隨著我國(guó)航空技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)人駕駛低空飛行技術(shù)以及GPS搭載飛行器技術(shù)的成熟，使得無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于測(cè)繪各個(gè)領(lǐng)域。其體積小調(diào)動(dòng)靈活方便，一般的鄉(xiāng)村公路都可作為他的起降跑道。且無(wú)人機(jī)飛行高度有限，極少情況下需要申請(qǐng)空域使用;除非及其惡劣的氣候，一般情況下其對(duì)天氣的要求也不高。因此在那些影像獲取條件惡劣的地區(qū)，或者急需成圖的地區(qū)，我們運(yùn)用無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)來(lái)開(kāi)展測(cè)繪工作就顯得尤為有意義。本文就農(nóng)村地籍調(diào)查工作中采用無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)做個(gè)簡(jiǎn)要介紹，以便于其與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。

2 無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)

無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)是指采用2000 萬(wàn)像素以上框幅式小像幅數(shù)碼相機(jī)為任務(wù)設(shè)備，以無(wú)人駕駛的固定翼輕型飛機(jī)、旋翼輕型飛機(jī)、直升機(jī)、飛艇等為飛行平臺(tái)進(jìn)行測(cè)繪航空攝影的系統(tǒng)。其主要由飛行平臺(tái)、傳感器、飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、、地面監(jiān)控系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、發(fā)射與回收系統(tǒng)、無(wú)線遙控器和野外運(yùn)輸保障系統(tǒng)等組成。

3 農(nóng)村地籍調(diào)查目的和內(nèi)容

隨著全國(guó)第二次土地調(diào)查工作的結(jié)束，農(nóng)村地籍調(diào)查工作正在全國(guó)范圍如火如荼的展開(kāi)。地籍調(diào)查是通過(guò)權(quán)屬調(diào)查和地籍測(cè)繪查清農(nóng)村集體土地所有權(quán)宅基地各宗地的權(quán)屬界址面積用途以及位置等情況，形成數(shù)據(jù)圖表簿冊(cè)等調(diào)查資料，為土地登記、核發(fā)證書(shū)提供依據(jù)的基礎(chǔ)工作。地籍調(diào)查工作主要內(nèi)容包括土地權(quán)屬調(diào)查、地籍測(cè)繪、數(shù)據(jù)庫(kù)與地籍信息系統(tǒng)建設(shè)等，土地權(quán)屬調(diào)查主要包括調(diào)查土地權(quán)屬狀況和界址調(diào)查，地籍測(cè)繪則是獲取和表達(dá)地籍信息，依據(jù)權(quán)屬調(diào)查成果，對(duì)每宗地的界址位置形狀面積等進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作。

4 無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中的應(yīng)用

無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中以航空攝影影像照片為工作底圖，進(jìn)行先內(nèi)業(yè)后外業(yè)獲取地籍?dāng)?shù)據(jù)成果，外業(yè)人員只需對(duì)個(gè)別不易判讀的地物點(diǎn)進(jìn)行野外調(diào)繪，大大優(yōu)化了作業(yè)流程，減輕外業(yè)人員工作強(qiáng)度及對(duì)野外工作環(huán)境的依賴(lài)，其作業(yè)流程一般為:無(wú)人機(jī)航空攝影→像控點(diǎn)布設(shè)→區(qū)域網(wǎng)空三加密→制作正射影像圖DOM→外業(yè)調(diào)繪→內(nèi)業(yè)編輯成果質(zhì)檢→數(shù)據(jù)入庫(kù)。

4.1 像控點(diǎn)布設(shè)

在運(yùn)用數(shù)碼照相機(jī)對(duì)農(nóng)村宅基地進(jìn)行航攝時(shí)，應(yīng)盡量選擇野外實(shí)地位置和像片的影片位置能清楚辨認(rèn)的點(diǎn)作為像控點(diǎn)，如平房房角、花臺(tái)角、道路十字路口、屋檐等，特別注意要避免選擇易于被遮擋的地物，如高大樓房下面的屋角，大樹(shù)下面的花臺(tái)角，有可能在當(dāng)前航片上沒(méi)有被遮擋，但是相鄰航片上就會(huì)被遮擋。

4.2 區(qū)域網(wǎng)空三加密

區(qū)域網(wǎng)空三加密的流程:數(shù)據(jù)預(yù)處理→航帶初始點(diǎn)提取→自動(dòng)相對(duì)定向及修改→自由網(wǎng)平差→控制點(diǎn)提取及區(qū)域網(wǎng)平差。用Pixelgrid-AAT 影像預(yù)處理工具進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，進(jìn)行航帶初始點(diǎn)提取前，先做影像自動(dòng)內(nèi)定向，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行處理。內(nèi)定向完成后需要在各航帶間以及各條航帶首位進(jìn)行航帶初始點(diǎn)偏移量處理，對(duì)經(jīng)畸變差改正后的原始航空影像進(jìn)行無(wú)控制自由網(wǎng)平差，檢查所有相對(duì)定向點(diǎn)的誤差，如果相對(duì)定向像點(diǎn)收斂值小于2/3 個(gè)像素，誤差小于2/3 個(gè)像素，則該原始航空影像畸變差改正正確，如果誤差還達(dá)不到要求擇需要再次刪除計(jì)算，直到誤差結(jié)果達(dá)到要求才可以開(kāi)展相關(guān)的后續(xù)工作。

4.3 制作正射影像圖DOM

數(shù)字正射影像圖(Digital orthophotomap)是通過(guò)數(shù)字高程模型來(lái)對(duì)掃描處理的航片進(jìn)行鑲嵌改正以及裁剪最后生成的影像。通過(guò)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)生成DOM 精度高且適合大批量生產(chǎn)。在農(nóng)村地籍調(diào)查中生成數(shù)字正射影像圖DOM 時(shí)要注意對(duì)山地的構(gòu)面處理，有必要對(duì)山地的等高線事先進(jìn)行抽稀操作，對(duì)山頭做適當(dāng)處理以構(gòu)建合理的TIN。另外鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖與大比例圖拼接時(shí)也要注意高層建筑物的街邊差。

4.4 外業(yè)調(diào)繪

根據(jù)全國(guó)第二次土地調(diào)查詳查圖，將己有的行政權(quán)屬界線通過(guò)技術(shù)處理轉(zhuǎn)換到正射影像圖上，作為外業(yè)調(diào)繪工作底圖。外業(yè)調(diào)繪人員和村組基層工作人員核實(shí)行政村級(jí)權(quán)屬界線，對(duì)存在爭(zhēng)議界限進(jìn)入實(shí)地調(diào)繪，最后將經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤的集體土地所有權(quán)邊界線上圖。

5 無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中的優(yōu)缺點(diǎn)

無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)在數(shù)據(jù)的采集處理與應(yīng)用等方面都極大地提高了工作效率、降低了作業(yè)人員工作強(qiáng)度，整個(gè)工作流程基本上將艱苦的室外勞動(dòng)轉(zhuǎn)化為室內(nèi)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化處理。摒除了室外惡劣環(huán)境對(duì)工作進(jìn)程的影響。無(wú)人機(jī)航拍的圖像精度與衛(wèi)星圖像相比有大大的提升而且他可根據(jù)成圖比例尺的要求，來(lái)調(diào)整航攝比例尺來(lái)獲取相應(yīng)精度的影像資料。

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件性能不斷提升，使得數(shù)據(jù)處理等內(nèi)業(yè)工作效率得到飛躍式的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪可以在較短的時(shí)間完成外業(yè)工作近八成的任務(wù)量。這是傳統(tǒng)全外業(yè)測(cè)圖無(wú)法超越的。

但是人飛行器航空攝影技術(shù)也有其局限性，首先無(wú)人機(jī)飛行高度較低，所以很容易在對(duì)流或者亂流層或者空中風(fēng)力影響，數(shù)據(jù)質(zhì)量拍攝不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)會(huì)模糊不清等現(xiàn)象出現(xiàn)，項(xiàng)目拍攝返工率比較高。另外因?yàn)榇钶d拍攝設(shè)備多為數(shù)碼單反相機(jī)，所以每個(gè)飛行架次，拍攝的數(shù)據(jù)承載量不會(huì)很大。

6 總結(jié)

隨著航空攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，我們?cè)谵r(nóng)村地籍調(diào)查工作中業(yè)開(kāi)始廣泛應(yīng)用無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)，使得工作效率得到極大的提高，極大程度上解放了廣大外業(yè)測(cè)量人員生產(chǎn)力，節(jié)約了調(diào)查成本。但是無(wú)人飛行器航空攝影技術(shù)也有其技術(shù)局限性，需要不斷的加以改進(jìn)，相信隨著航攝技術(shù)的普及，我國(guó)低空航攝技術(shù)在不斷的實(shí)踐摸索中定能在不久的將來(lái)迎來(lái)技術(shù)上的突破。

［1］張建霞，張健雄，王寶山.數(shù)碼低空攝影測(cè)量應(yīng)用于大比例尺土地調(diào)查［J］.測(cè)繪科學(xué)，2007(06).

［2］王俊.無(wú)人機(jī)航空攝影的空三評(píng)價(jià)分析［J］.甘肅科技，2011(13).

［3］周占成，朱陳明.無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)獲取DOM 的技術(shù)研究［J］.測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2011(03).