無人機(jī)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量中應(yīng)用

趙越

摘要：近些年，在全國各地都開展了農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量工作，由于農(nóng)村承包土地面積大，承包農(nóng)戶多，地形復(fù)雜多變，采用常規(guī)的全站儀、GPS-RTK等儀器設(shè)備測量農(nóng)村承包土地存在諸多問題，諸如需配備測量人員過多、外業(yè)工作量繁重、測量效率低、經(jīng)費(fèi)成本高等。而采用無人機(jī)航測技術(shù)測量承包土地，可以輕而易舉地避免上述問題，不僅節(jié)約成本，而且大大提高工作效率，將繁重的外業(yè)測量工作轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)對航攝影像的處理，所以研究無人機(jī)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量中的應(yīng)用意義重大，具有實(shí)用價值。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量；實(shí)際應(yīng)用

1航測無人機(jī)的構(gòu)成

航測無人機(jī)屬于農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量中新興的一種測量設(shè)備，在測量工作的開展前，需要明確無人機(jī)的構(gòu)成，然后才能按照設(shè)備使用中的技術(shù)要求對無人機(jī)進(jìn)行設(shè)置以及操作。整個無人機(jī)航測系統(tǒng)共由以下兩個部分組成：一是硬件系統(tǒng)，主要包括電源系統(tǒng)、固定飛行翼、固定無人飛行平臺以及固定無人機(jī)遙感設(shè)備。二是軟件系統(tǒng)，主要包括遙感設(shè)備傳感器、自動控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和后期數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)等。需要注意的是，在整個航測無人機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)該注重對其系統(tǒng)控制中的技術(shù)調(diào)試分析，保障在技術(shù)控制調(diào)試分析后，能夠?yàn)檎w的技術(shù)應(yīng)用控制整合奠定基礎(chǔ)，及時對設(shè)備應(yīng)用中的飛行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并且按照設(shè)備參數(shù)控制中的需求進(jìn)行飛行區(qū)域內(nèi)的選點(diǎn)布控，這樣才能保障整體的系統(tǒng)應(yīng)用性能得到提升。

2無人機(jī)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量工作中的優(yōu)勢

2.1測量高效迅速，工作效率高

采用無人機(jī)航測技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村土地確權(quán)測量，不僅處理效率高，同時還能夠?qū)y繪工作中發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋給內(nèi)業(yè)工作人員，在處理亟待解決的問題時可以快速的對問題區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)大或是更改，并且能夠迅速的生成問題區(qū)域清晰、詳細(xì)的影像資料和各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，方便外業(yè)人員開展后期的權(quán)屬調(diào)查工作以及據(jù)此作出相應(yīng)的確權(quán)調(diào)整。

2.2作業(yè)流程順暢

無人機(jī)航測技術(shù)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)中的操作流程為：首先，采用無人機(jī)設(shè)備對測區(qū)范圍內(nèi)的土地進(jìn)行有效拍攝，獲取高分辨率的影像數(shù)據(jù)。其次，內(nèi)業(yè)進(jìn)行空三加密處理，生成質(zhì)量合格的正射影像圖（DOM）。最后，以DOM為工作底圖進(jìn)行外業(yè)調(diào)查及確權(quán)登記工作。滿足農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記內(nèi)外業(yè)工作需要和數(shù)據(jù)庫的建立及更新要求，為構(gòu)建空間數(shù)據(jù)框架提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3無人機(jī)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量中的應(yīng)用實(shí)例

3.1無人機(jī)航拍

某農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量試點(diǎn)項(xiàng)目，測區(qū)屬于北方丘陵地，平均高程為170m左右，測區(qū)總面積約60km2。航空攝影采用無人機(jī)搭載CANON5D MARK II相機(jī)進(jìn)行拍攝，采用35mm鏡頭，地面分辨率為0.1m，航向重疊度為65%，旁向重疊度為35%，像幅為5616像素×3744像素（36mm×24mm），像元大小為6.4μm，整個測區(qū)拍攝的像片數(shù)約2350張，影像整體色彩均勻清晰，顏色飽和，無云影和劃痕，層次豐富，反差適中。本次航攝因航攝區(qū)域地形起伏較大和天氣等原因，拍攝到的像片存在影像傾角較大、影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則的現(xiàn)象。

3.2像片控制測量

像片控制測量是在實(shí)地布設(shè)并測量用于空三加密或者直接用于測圖定向的像片控制點(diǎn)三維坐標(biāo)的測量工作。在本次農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量試點(diǎn)工作中，由于測區(qū)面積較大、地形起伏多變、高差變化大，同時為節(jié)約成本提升工作效率，采用非全野外布點(diǎn)方案，即在野外布設(shè)、測量少量控制點(diǎn)，然后再利用空中三角測量的方法加密、糾正其他控制點(diǎn)，使整個航攝區(qū)域內(nèi)控制點(diǎn)分布均勻，便于定向和測圖。簡要過程是：在野外布設(shè)的少量控制點(diǎn)采用D級GPS控制測量方法觀測，內(nèi)業(yè)經(jīng)過專業(yè)軟件解算后得出控制點(diǎn)平面坐標(biāo)及高程成果，然后內(nèi)業(yè)利用航攝像片與所拍攝的目標(biāo)之間的幾何關(guān)系，再根據(jù)解算出的GPS控制點(diǎn)，計算得出像片上待求點(diǎn)的平面位置和高程，以及像片的外方位元素。

3.3空三加密和DOM制作

空三加密采用武漢航天遠(yuǎn)景公司的空中三角測量系統(tǒng)DATMatrix完成，DOM生產(chǎn)是在武漢航天遠(yuǎn)景公司的全數(shù)字?jǐn)z影測量平臺MapMatrix上完成。由于無人機(jī)搭載的相機(jī)為非量測相機(jī)，其影像存在邊緣畸變，空三加密前需要對其進(jìn)行畸變差矯正，空三加密的主要作業(yè)過程包括：數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)備、內(nèi)定向、相對定向、絕對定向、區(qū)域網(wǎng)平差計算、區(qū)域網(wǎng)接邊、輸出空三成果。由于本測區(qū)的航片數(shù)量較多，數(shù)據(jù)量也較大，不適合一次完成測區(qū)所有影像的空三加密及DOM制作，故將本測區(qū)劃分為7個較小區(qū)域分別進(jìn)行空三加密及DOM制作，以提高工作效率。7個區(qū)域的單片DOM在進(jìn)行勻光勻色之后，經(jīng)過鑲嵌、調(diào)色，按標(biāo)準(zhǔn)分幅裁切正射影像，最后生成DOM的精度（見表1）符合本次試點(diǎn)工作的技術(shù)規(guī)范要求。

3.4農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)宗地圖繪制

本次農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量試點(diǎn)工作中，宗地圖測量方法采用外業(yè)先實(shí)地標(biāo)定界址點(diǎn)，界標(biāo)采用直徑0.2米的白色沙袋，再航攝成圖，內(nèi)業(yè)應(yīng)用計算機(jī)軟件在DOM上解譯并判定界址點(diǎn)，連線繪制宗地圖；內(nèi)業(yè)無法準(zhǔn)確判斷的界址點(diǎn)及界址線，到外業(yè)調(diào)查核實(shí)，必要時應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)補(bǔ)測界址點(diǎn)，再回到內(nèi)業(yè)處理成圖。在宗地圖全部繪制完成后，到野外實(shí)地按地塊調(diào)查農(nóng)戶姓名、地力等級、土地利用類型等。該種宗地圖測量方法實(shí)施前提如下：

（1）航攝時間需為當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物收割之后，農(nóng)田地表裸露無覆蓋物；

（2）指導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行界址點(diǎn)標(biāo)定，確認(rèn)標(biāo)定位置，理解標(biāo)定方法；

（3）盡快完成內(nèi)業(yè)宗地成圖，及時到實(shí)地進(jìn)行外業(yè)宗地權(quán)屬調(diào)查。

經(jīng)驗(yàn)證該種農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)宗地測量方法可以滿足精度要求，并且省時省力，節(jié)約外業(yè)測量時間，內(nèi)業(yè)也可以較為輕松地繪制宗地圖，后期做好宗地權(quán)屬調(diào)查，即可保證土地確權(quán)無誤。

4結(jié)束語

綜上所述，無人機(jī)航測技術(shù)具有使用成本低，機(jī)動靈活，測量區(qū)域?qū)拸V等優(yōu)點(diǎn)。但無人機(jī)航攝也存在影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則，像幅小，像片數(shù)量多，影像傾斜角大且傾斜方向沒有規(guī)律等問題，特別是在航攝區(qū)域地形起伏較大時表現(xiàn)的特別明顯。無人機(jī)航測技術(shù)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量試點(diǎn)項(xiàng)目中有效地提高了工作效率，促進(jìn)試點(diǎn)工作的技術(shù)創(chuàng)新，縮短了工程周期，大大降低了外業(yè)勞動強(qiáng)度。該技術(shù)的成功應(yīng)用豐富了農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量的技術(shù)手段，有助于推動農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)測量項(xiàng)目試點(diǎn)工作的順利開展。

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（作者單位：遼寧省有色地質(zhì)一〇一隊(duì)有限責(zé)任公司）