基于無人機航測的農村集體土地確權研究

趙秀峰

摘 要：隨著無人機低空航攝技術發展，其以靈活機動、快捷高效的優勢，采集高分辨率、現勢性強的測區影像數據，為地形測繪、土地監察等提供可靠手段。以農村集體土地確權工作為對象，探究無人機低空航攝在基礎數據測繪中的應用，利用影像數據疊加矢量或權屬信息，以增強確權成果的直觀性，有助于提升確權發證的信息化程度。

關鍵詞：無人機遙感;移動終端;國土執法監察;數據共享平臺

文章編號：1004-7026（2019）14-0119-02? ? ? ? ?中國圖書分類號：P231? ? ? ? 文獻標志碼：A

利用現代數據采集方式，查清農村集體土地所有權、使用權狀況，有利于維護農民基本利益、提升土地市場自由度。確權發證過程中，涉及1∶1 000以上大比例尺農村集體建設用地宗地圖、建設用地現狀圖等，同時需整合地籍與權屬調查成果，并對宅基地界線與面積進行圈定，因此農村集體土地確權工作量大、綜合事項多，迫切要求使用以無人機航測為代表的數據采集手段，快速獲取測區實時影像、排查未批先建的違規建筑，確定土地確權相關基礎圖件數據。

1? 無人機低空航攝系統組成

無人機低空航攝系統，即以輕小型無人機為載體所進行非接觸式數據采集，包含無人機飛行載體（UAV）、數據采集模塊、POS信息模塊與飛行控制模塊等子模塊。其中UAV無人機分為固定翼、多旋翼兩類，為數據采集提供飛行載體平臺;數據采集以CCD可見光相機或光譜傳感器為主，快速實時獲取地表信息;POS模塊提供數據采集瞬間對應時刻的空間定位、姿態確定等信息，便于后期影像空三解算;飛行控制模塊則負責航線信息傳輸、飛行器起降與巡航控制等功能。

無人機低空航攝方式采集數據，較GPS-RTK、全站儀等傳統野外測圖而言，數據獲取的周期更短，對地形通視條件要求低，利用低空航攝方式采集高GSD影像數據，可滿足大比例尺的測圖需求;同時由于自動化程度較高，集成GPS、CCD和無線通訊等技術，可以按照預定航線進行飛行拍攝，削弱傳統人為觀測所造成的誤差影響。

2? 無人機低空航攝數據采集與處理技術分析

航空攝影測量利用兩張具有一定重疊度的影像，構建立體模型，然后進行數據處理，因此航攝數據采集前應設定影像重疊度。由于輕小型無人機易受氣流影響、飛行姿態不穩定，因此重疊度設定時相對傳統大型航攝飛機略高，實際作業時航向重疊度一般大于65%、旁向大于55%。數據采集與處理流程如下。

（1）航線設計。根據測區幾何形狀、地形起伏特征等，劃定無人機自動飛行的基本路線，設定航飛采集區域、地面分辨率DSM、影像重疊度等，針對部分地形復雜、起伏過大的區域，可設定不同航攝測區，避免因地形起伏造成投影差。

（2）航測數據采集。選擇合適天氣狀況，將無人機航線設計導入飛控系統，設定飛機起降地點后進行自動化作業;航飛過程中應利用地面站監控飛機位置、姿態和電量等信息，待飛完全部區域后，回收飛機，完成航攝采集工作;若要求與地面測量系統進行統一時，需采用差分GPS觀測或預先布設一定的地面相控點，完成WGS-84向地面測量系統的轉換。

（3）影像數據處理。根據飛行日志文件，將POS數據與無人機原始影像數據進行匹配連接;將具有POS定位信息的影像導入航攝處理軟件（如Pix 4D、PhotoScan等），然后進行空中三角測量、同名像點構建和密集點云生產后，生成數字高程模型DEM與數字正射影像DOM成果。

（4）形成線劃圖。利用DEM與DOM數據，形成大比例尺線劃地形圖，采集高程點信息，疊加權屬線劃信息，用于農村集體土地確權發證基礎底圖資料[1]。

3? 基于無人機航測的農村集體土地確權應用研究

某地開展農村集體土地確權工作，地形以山地和丘陵為主，傳統全站儀、GPS-RTK數據方式工作量大、人力耗費較多，鑒于時間要求緊，故采用無人機航攝方式采集低空航攝影像，收集農村集體土地確權所需數據資料。

首先按照任務要求，制定技術設計，按照地形起伏狀況劃分為3塊航攝區域，以測區原有1∶10 000地形圖為基礎，進行相控點布設，后期實地采用南方S82T接收機進行數據采集，共布設相控點56個。相關流程如圖1所示。

無人機低空航攝過程中，按照3塊獨立測區，進行航線高度設定與航線規劃，共飛行8個架次，采集地面點DSM為5 cm，航向重疊度設置為65%、旁向重疊度60%，經外業快拼檢查，現場無漏拍情況，滿足航測規范外業要求。

內業數據處理中，利用Pix4D航測處理軟件，將添加POS信息影像導入，并將控制點標定于相應位置，然后完成空三解算、點云加密，最終形成航測區域的DOM正射影像等資料，并導入CASS進行數字線劃成圖;然后將農村集體土地確權的權屬信息資料，疊加至線劃圖，構成確權發證的基本資料[2]。測區DLG線劃圖與DEM成果圖，見圖2。

按照《農村承包土地調查技術規范》要求，對農村集體相關土地進行地塊編碼與面積圈定，并核實空間位置、毗鄰關系與屬性編碼等信息。為檢核無人機航測數據成果的幾何精度，項目中共布設平面與高程三維檢查點21個，采用GPS差分定位方式測定;經航測數字正射影像DOM與DEM疊加采集的點位坐標與實測坐標精度對比得出，點位平面中誤差7.9 cm、高程中誤差為8.2 cm，滿足1∶1 000比例尺精度要求。

4? 結束語

利用無人機低空航攝系統，快速采集測區高分辨率影像數據，并對數據獲取的基本流程、航攝數據內業處理相關方法與精度情況進行分析，利用矢量化或柵格疊加權屬信息，改進農村集體土地確權圖件編繪的方式，有助于提升確權發證的信息化水平。

參考文獻：

[1]王妍，孔祥仲.無人機航空攝影測量系統在農村土地確權中的應用[J].測繪與空間地理信息，2015（8）：114-116.

[2]冼梨萍.基于無人機傾斜攝影測量技術的三維景觀模型實現[J].山西農經，2017（20）：145.