云南文山州富寧縣農村集體土地所有權確權中測繪新技術的應用

李怡彬

(玉溪農業職業技術學院，云南 玉溪 653106)

農村集體土地所有權確權中涉及的地形、房屋座落復雜，且部分地區交通不便，需耗費大量人力、物力、財力[1-3]。近年來，遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)技術在測繪中的應用日趨成熟，操作簡便，且資金投入相對較少，推廣應用價值較高[4-6]?；谏鲜黾夹g，玉溪農業職業技術學院組成測繪調查組陸續完成了對云南文山州富寧縣等地的農村土地確權工作，調查組以GIS為信息源，充分利用GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成組合，減少了費用、人力、物力的投入，提高了成果的精度、準確性，取得了較好的綜合效益。筆者特對此進行總結，以期能為類似工作的開展提供借鑒與參考。

1 研究區概況

文山州富寧縣位于云南省東南部，地質屬川滇黔經向構造帶與青藏滇緬“歹”字型構造體系的交匯部位。云嶺東延的結露山脈(六韶山)自西向東控制全境，4大山系(木洪、拜子、朱家、坡飄)南北縱橫，地理坐標為105°13′～106°12′E、23°11′～24°09′N，是云南通往廣西、廣東的重要門戶，是云南的“東大門”和“出?？凇?。

富寧縣東西相距最寬處109.89 km，南北相距最長處108.78 km，幅員面積5 352 km2，山區面積占96%，境內高原、山地、丘陵、盆地并列，多山間小盆地，共有壩子14個，壩區面積30.43 km2。土地確權涉及該縣下轄6鎮7鄉141個村、4個社區，2 568個村民小組，9.76萬戶，43萬人。當地交通情況一般，多種地形交錯，地貌復雜，給土地確權帶來較大難度。

2 確權實例數據源和精度要求

2.1 確權實例數據源

從全國來看，國土部門目前已建立較為完善的地理信息數據庫，云南省已有較為完整的各地州及縣一級的航測地圖和衛星影像圖。在該實例中，調查組以國土部門航拍的文山州1∶2 000數字正射影像圖和1∶10 000衛星影像圖作為數據源和底圖，上述數據源均滿足國土部門的精度要求。

2.2 國土部門精度要求

根據國土資源部2014年頒布的《農村地籍和房屋調查技術方案(試行)》要求，制作工作底圖要求選用大比例尺(1∶500～1∶2 000)，其中：農村集體所有權調查成圖比例尺為1∶2 000，宅基地使用集體土地使用權成圖比例尺為1∶500。

2.3 精度符合性測試

調查組以航拍的文山州1∶2 000數字正射影像圖和1∶10 000衛星影像圖為數據源和底圖進行精度符合性測試，并選取富寧縣歸朝鎮百油村委會洞一小組為例進行精度檢查。圖1為根據數據源勾畫的內業影像圖，圖2為外業實測圖。

圖1 內業影像的勾畫

圖2 外業實測的結果

圖1所示的土地內業勾畫總面積3 580.02 m2，涉及地塊6塊。調查組以 GIS+GPS技術集成進行了實地外測，實測檢核總面積為3 573.35 m2，相差6.67 m2，出入差值0.19%。調查組發現出入值較大地塊主要是地形復雜的丘陵、緩坡地帶，平地出入值較小。如圖1所示的右側061、151地塊，地形為丘陵、緩坡，出入差值4.5%；中間的055地塊，地形為平地，出入差值1%。實測表明，確權人工外業重點應集中于地形復雜的丘陵、緩坡、河谷地帶，對于巷道等更為復雜的農村地籍確權，應逐戶入戶實測，方能提高精確度，也有助于減少村民顧慮，從而更好地支持確權工作的推進。

3 農村土地確權中的測繪新技術應用和精度控制

調查組在確權外業實地測繪中，主要以便攜式GPS測繪設備為主，內業圖以遙感數據為信息源，充分利用GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成來完成，并嘗試應用低空無人機進行部分鄉鎮地形的測繪，引入三維移動掃描測繪技術對部分農村房屋進行掃描確權。新興技術的應用取得了較好的測繪效果。

3.1 以GPS便攜式測繪設備+“3S”集成組合應用，大幅提升測繪精度

在確權中，調查組以遙感數據為信息源形成初步工作底圖，駐村并逐一在工作底圖標注承包權利人姓名、地塊名稱、土地耕地類型等明細信息。進行外業實地測繪時，以便攜式GPS測繪設備為主，輔以GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成，導入實地測繪地塊圖至工作底圖，結合前期獲得的GIS數據，對1∶2 000遙感圖進行局部修正，大幅提高了精度。其中：GPS+GIS集成，應用于確權中的定點查詢專題信息，用于提供或更新土地確權的空間點位；GPS+RS集成，應用于該工作圖的局部幾何校正、區域選擇和分類驗證上；GIS+RS集成，用于進行幾何糾正和輻射糾正、圖像分類和感興趣區域的選取，并根據GIS進行線和其他地物要素的提取、數字高程模型(DEM)數據的生成，以及土地利用變化和地圖更新，可及時更新測繪組完成的工作信息。

3.2 外業便攜式GPS測繪設備的精度控制

外業測繪中，由于測繪技術設備主要基于美國衛星導航系統的商業應用，因而存在因GPS衛星引起的軌道誤差(又稱為星歷誤差)，因衛星信號傳播過程中太陽光壓、電離層延遲、對流層延遲、多路徑傳播引起的誤差，以及與接收設備有關的誤差。為提高精度，采取以下措施：一是選擇天氣情況較好時進行外業實測，并將移動站控制在3 km以內，數據采樣間隔為5 s，高度角≥15°，移動站連續工作1 h后，要求測繪組必須重新初始化1次，以讓移動站保持較好的工作狀態，并防止信號丟失；二是移動站走動過程中，注意差分采集周跳值，若周跳值太大(如06或07)和衛星失鎖，則重新進行初始化，在樹林遮擋等信號較差的情況下，升高GPS天線高度(一般升至5 m)，并延長初始化時間；三是應用“標準光壓模型、多項式光壓模型和ROCK4光壓攝動模型”改正法來提升精度，消除因電離層延遲、對流層延遲、多路徑傳播導致的誤差。經過模型修正后，精度可以達到1 m定軌的要求。充分應用上述措施后，調查組的測量誤差精度控制在了2～3 cm，遠超過國土部門的精度要求。

3.3 應用低空無人機航攝，大幅提高航空拍圖精度和工作效率

確權中，調查組運用測繪低空多旋翼無人機及其配套軟件，選擇地形狀況較好的盆地地區(板侖、木央2個鄉鎮)進行低空無人機航攝。無人機搭載全景相機獲取低空遙感數據，計算機安裝專業解算軟件處理具體影像，最終取得數字正射影像圖(DOM)、數字表面模型(DSM)，精度達到了航空攝影測量地理信息數字成果比例尺1∶1 000的成圖精度。2個鄉鎮僅用時3 d，大幅提升了工作效率。國土部門提供的航拍圖，精度僅為1∶2 000，無人機航拍將精度提升了1倍，更清晰地展示了上述2個鄉鎮的地形地貌。

3.4 應用三維移動掃描測繪技術，獲取村落三維圖形，提高工作效率

因鄉村道路較狹窄，調查組只能選擇交通狀況較好的鄉鎮，以電單車車載測繪一體化移動測量系統，360°全景快速獲取高精度多元數據。在后期的內業數據加工中，通過配套軟件進行數據處理與加工，獲取板侖、木央3個鄉鎮的四維數據成果和三維模型，復原了測繪地區的村景、房屋坐落等。在實地對房屋進行確權時，村民可清晰地在三維圖形上指認，更便于區分各自房屋坐落，減少確權中的矛盾。

4 討論

4.1 低空無人機航拍的大規模應用較困難

根據國土部門土地確權的相關要求，農村集體土地所有權調查的比例尺為1∶10 000，農村建設用地使用權調查的比例尺為1∶2 000，有條件的地區可采用1∶1 000、1∶500比例尺。從實際操作效果看，1∶10 000影像圖較為模糊，不易辨認。航拍圖屬國家機密范圍，要提升精度，必須依賴國土部門更新航拍圖或提供精度更高的航拍圖。低空無人機航拍對地形復雜區域較適用，雖然精度和工作效率大幅提高，但需經過相關部門的嚴格審核，且航拍圖不能流轉，受國家航拍管制、保密因素限制，不具備在此類項目中推廣的可能性。

4.2 三維移動掃描測繪技術有望成為土地確權利器

在調查組本次的實際確權應用中，木央鎮有村民11 479戶，板侖鎮有村民6 126戶，以人工入戶進行逐一測繪，以每3人為一個工作組，按每日工作9 h計，每天約能完成35戶的地籍測量，要完成上述2個鎮的測繪，約需503 d，費用30萬元。采用三維移動掃描測繪技術后，調查組僅用2周便完成了對上述2個鎮村落三維圖形的獲取，成本不到2萬元，可節約成本約28萬元。形成的三維圖，較易辨認，村民認同度高，在提升工作效率的同時，減少了村民矛盾。

4.3 精度更高的北斗導航系統的全面商用，將大幅提升測繪精度

目前測繪中使用的GPS測繪設備依賴于美國衛星導航系統。與之相比，我國研制的北斗導航系統獨有雙向通信功能，在國內應用中，定位精度10 m(最新一代芯片精度可達2.5 m)，測速精度0.2 m·s-1，授時精度10 ns，隨著北斗導航系統商用的日益成熟，測繪精度將得到大幅提高。