無人機數據處理技術及其在土地確權中的應用與發展

摘要：本次結合應用實例對無人機相關問題進行試驗研究，成果達到預期精度要求。充分證明利用無人機低空攝影測量方法完成農村集體土地使用權確權發證工作既滿足工作要求，也是可行且適用的方法。也為用無人機低空攝影測量技術完成其他類似工作項目起到引領和示范作用。具有較好的應用前景。

關鍵詞：無人機；低空攝影；數據處理；土地確權

中圖分類號：P24 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）03-0176-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.095

Abstract： This study combined with the application of unmanned aerial vehicle-related problems in the experimental study， the results meet the expected accuracy requirements. Fully proved that the use of UAV low-altitude photogrammetry method to complete the rural collective land use right to determine the work of both the work to meet the requirements， but also feasible and applicable methods. But also for the use of UAV low-altitude photogrammetry technology to complete other similar projects to play a leading role and demonstration. Has a good application prospects.

Key words： Unmanned aerial vehicle； low altitude photography； data processing； land right

1 應用實例介紹

1.1 測區概述

本次采用無人機低空攝影測量技術進行農村集體土地使用權確權登記發證的試點地區是巴彥淖爾市和包頭市的有關旗（縣、區），其測區情況簡述如下：

巴彥淖爾市位于自治區西部，該區域地勢起伏小，平均海拔約1030米，非常適合用無人機低空攝影測量技術進行大比例尺現狀圖測量。

1.2 無人機數據處理

1.2.1 無人機低空攝影測量

本測區采用呼市成圖電子有限責任公司自主研發的固定翼無人機DB-2。

低空攝影航線設定航飛方向為東西向飛行，按照攝影區域設定飛行航線，利用google earth地圖為航線布設底圖。航向重疊65—70%，旁向重疊35—40%。地面分辨率為：0.045米，航高280—300米。圖1是測區航線布設示意圖之一。

1.2.2 數字化采集（DLG制作）

在全數字攝影測量工作站Mapmatrix上進行立體采集地籍要素。內業采集時根據影像上地物的構像所形成的各自的幾何特性和物理特性， 如形狀、大小、色調、陰影和相互關系等，來識別地物內容和實質，確定所有地物的輪廓特征。對立體判讀有疑問的影像要加注說明，盡量為下工序提供準確、可靠、完整的數據。

1.3 采集成果實地檢測

將經內業質檢后提交的內業采集DLG成果，用全外業實測1：500地籍圖的方法進行野外實地抽樣檢測。

1.3.1 精度計算

1）用全外業實測地物點（或界址點）與內業數字化采集的地物點（或界址點）之點位較差，計算點位中誤差。其計算公式如下：

2）用全外業實測地物點（或界址點）間距與內業數字化采集的地物點（或界址點）間距之較差，計算間距中誤差。其計算公式如下：

1.3.2 總體評價

本次采用無人機低空攝影測量技術總共飛行面積1400多平方公里，有效圖斑數698個，最大圖斑3.71平方公里，最小圖斑0.022平方公里。

4個航測項目組用航天遠景軟件完成空三加密后，其加密點位中誤差精度是采用國際先進平差軟件PATB平差結果進行評定，各圖斑在空三加密后的軟件精度報告中所顯示的加密精度最大中誤差0.090米，最小中誤差0.015米，滿足《數字航空攝影測量空中三角測量規范》（GB/T 23236—2009）的限差要求。

1.4 土地確權

使用無人機低空攝影測量技術完成正射影像圖的繪制并將其與DLG線劃圖聯合使用從而完成農村地區土地確權工作，這一技術具有科學便捷、清晰直觀的優勢。所有權登記人員能夠通過影像圖，找出自家土地的所處位置、大小、鄰近地區一家土地權屬，并將其與DLG線劃圖鏈接使用便能夠科學高效的完成土地確權。

1.5 數據庫的建設

地籍調查期間收集到的數據參數和調查結果要將其根據地籍數據庫的各項要求進行入庫。包括地理信息、土地使用、土地權屬、地籍區域等等。

2 要素分層

要素分層工作在開展過程中要遵守《土地利用數據庫標準》以及《城鎮地籍數據庫標準》中的各項條款內容。在進行地籍調查工作時要結合數據庫建庫標準制定出合格的要素分層方案，從基礎環節保證數據質量。

3 拓撲處理

數據庫中儲存整理的空間要素相互之間應具備拓撲關系，具體要求有：各處宗地之間不得出現重疊相交、也不能存在空隙部分；界址線與宗地邊界線相互重合，界址點位于界址線之上；兩條界址線不得出現相交的情況、各處界址點不得出現重合現象；宗地內部各類建筑物不得超出宗地面積。各點、線、面要素之間不得出現交叉重合。

4 建設流程與技術要求

（1）準備階段。制定數據庫搭建方案、挑選數據庫搭建軟件、預備數據庫硬件搭建、招收培訓數據庫搭建人員、熟悉掌握地籍資料、成果驗收等等。

（2）地籍資料前期處理工作。檢驗數據庫資料的完整程度、檢查地籍調查資料是否完整真實合理、檢查投影系統能否正常使用、完成必要的坐標和投影的轉換、檢查電子地圖分層等等。

（3）數據庫結構搭建。地籍數據庫的結構搭建由《土地利用數據庫標準》以及《城鎮地籍數據庫標準》中各項要求決定的。

（4）數據的收集和整理。圖形數據的收集、屬性數據的收集、圖形數據與屬性數據之間存在的邏輯以及拓撲關系、數據的修正編輯、錯誤拓撲數據的更正、收集數據的校驗等等。

（5）數據庫內容的更新與投入使用。根據《土地調查數據庫》中對數據庫內容更新的各項要求，使用日常進行地籍調查工作中收集到的變更數據完成更新工作，保證地籍數據庫中各項數據資料的準確性和時效性。

（6）使用與維護。數據庫的正常使用需要依靠網絡支持，并且對硬件環境也有一定的要求、通過對軟硬件運行系統的優化升級、運營管理、日常維護從而保證數據庫的正常使用。

5 研究結論與展望

通過本次研究，其結論與展望如下：

利用無人機低空攝影測量方法完成農村集體土地使用權確權發證工作既滿足工作要求，也是可行且適用的方法。地物點（或界址點）點位和間距中誤差均滿足《地籍調查規程》（TD/T 1001—2012）的要求，工作效率高。

本次采用無人機低空攝影測量技術進行農村集體土地使用權確權登記只是完成地籍測量的平面位置的定位和測繪試驗研究，對于大比例尺地形圖的地物、地形點高程測定有待今后進一步研究測試，并希望盡快應用到國土測繪和土地管理事業中。

參考文獻

[1]程崇木，張俊華，孫煒等.固定翼無人機航空攝影測量精度探討[J].人民長江，2010（11）.

[2]韓文軍，雷遠華，周學文.無人機航測技術及其在電網工程建設中的應用探討[J].電力勘測設計，2010（3）.

收稿日期；2017-05-02

作者簡介：彭樹鴻（1981-），女，碩士學位，本科學歷，工程師，研究方向為航空攝影。