基于航測(cè)遙感技術(shù)的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)影像快速獲取技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

張劍偉盧小平侯岳張鍵

（1.河南理工大學(xué)，河南焦作 454003；2.河南省測(cè)繪工程院，河南鄭州 450003）

基于航測(cè)遙感技術(shù)的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)影像快速獲取技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

張劍偉1盧小平1侯岳2張鍵2

（1.河南理工大學(xué)，河南焦作 454003；2.河南省測(cè)繪工程院，河南鄭州 450003）

本文提出利用航測(cè)遙感技術(shù)獲取農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)影像信息，提出像控點(diǎn)布設(shè)的基本需求和方案，空三加密的技術(shù)措施，數(shù)字正射影像圖制作的關(guān)鍵技術(shù)，形成了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到正射影像標(biāo)準(zhǔn)圖幅生成的一整套生產(chǎn)技術(shù)流程，為農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)提供更直觀的輔助支持。

正射影像數(shù)據(jù)；空三加密；農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地作為不可再生資源，其重要性日益凸顯。農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)依法對(duì)家庭農(nóng)戶承包土地的地塊、面積、空間位置等信息及其變動(dòng)情況記載于登記薄，并頒發(fā)土地承包經(jīng)營權(quán)證書，進(jìn)一步明確農(nóng)民對(duì)承包土地的各項(xiàng)權(quán)益［1］。在對(duì)土地的地塊、面積、空間位置等信息進(jìn)行測(cè)量時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)繪方式主要采用GPS和全站儀聯(lián)合測(cè)量。這種測(cè)繪方式工藝簡單、精度較高，但受地形影像較大，作業(yè)效率低。隨著航測(cè)遙感技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)字正射影像（DOM）采集土地信息，不僅減少了外業(yè)工作量，也極大提高了工作效率，對(duì)土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)工作具有重要意義和實(shí)際價(jià)值。

針對(duì)土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)所需土地信息的要求，本文采用運(yùn)5飛機(jī)進(jìn)行航攝飛行作業(yè)，選用SWDC-4A框幅式數(shù)字航攝儀搭載POS/AV510執(zhí)行數(shù)字航空攝影任務(wù)，使用SWDC-4A數(shù)字航攝儀、POS/AV510慣導(dǎo)系統(tǒng)及輔助設(shè)備實(shí)施航攝。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)域地形及天氣狀況，航線飛行方向設(shè)計(jì)按照東西方向進(jìn)行敷設(shè)，盡可能減小各航線高差的變化。像片航向重疊度設(shè)計(jì)為65%。在航攝過程中，航攝相機(jī)采用GPS輔助控制，自動(dòng)連續(xù)曝光，保證正確的航向重疊。像片旁向重疊度按照平均重疊30%覆蓋布設(shè)設(shè)計(jì)，保證旁向重疊率符合規(guī)范要求，控制在25%～35%范圍內(nèi)。

1 技術(shù)路線

數(shù)字正射影像生產(chǎn)利用該區(qū)域DEM成果，采用Geo?way CIPS集群式影像處理系統(tǒng)進(jìn)行糾正、勻光勻色、鑲嵌、裁切，然后進(jìn)行色印、拉花、變形等修補(bǔ)處理。通過檢查合格后，按要求提交成果。DOM生產(chǎn)技術(shù)方案如圖1所示。

圖1 DOM生產(chǎn)技術(shù)路線

2 像控點(diǎn)布設(shè)

2.1 像控點(diǎn)位布設(shè)要求

①像片控制點(diǎn)一般應(yīng)布設(shè)在航向及旁向6片或5片重疊范圍內(nèi)，使布設(shè)像控點(diǎn)能盡量公用；②當(dāng)像主點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位落水等特殊情況，不能按照正常情況布設(shè)像控點(diǎn)時(shí)，在區(qū)域周邊布設(shè)平高點(diǎn)；③像片控制點(diǎn)的選取，其目標(biāo)影像應(yīng)清晰、易于判別，當(dāng)目標(biāo)與像片條件矛盾時(shí)，著重考慮目標(biāo)條件，必要時(shí)考慮分別布點(diǎn)；④航線兩端的上下對(duì)點(diǎn)，應(yīng)選在通過像主點(diǎn)且垂直于方位線的直線上，相互偏離不應(yīng)超過半條基線；⑤控制點(diǎn)距像片邊緣原則不小于1.0cm（形成立體即可）；⑥像控點(diǎn)選取時(shí)應(yīng)注意公共點(diǎn)在各個(gè)立體模型中的表現(xiàn)，避免將點(diǎn)位選取在陰影等立體遮擋部位。

2.2 像控點(diǎn)的布設(shè)

①根據(jù)影像精度要求及航飛實(shí)施方案，像控平高點(diǎn)采用區(qū)域網(wǎng)周邊8點(diǎn)法布點(diǎn)方案，并在中心加布一個(gè)平高點(diǎn)（見圖2）。區(qū)域網(wǎng)航線數(shù)不大于4條航線，基線數(shù)不大于24條。②不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)時(shí)，區(qū)域網(wǎng)周邊在凸凹處布設(shè)平高點(diǎn)，不規(guī)則平高區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案見圖3。

圖2 平高區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案

圖3 不規(guī)則平高區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案

3 空三加密

空三加密采用INPHO的MAYCH-AT模塊，基于IMU/ DGPS輔助空中三角測(cè)量作業(yè)方法，獲取高精度的定向點(diǎn)、外方位元素以及正確的模型關(guān)系，為DOM制作提供準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。針對(duì)測(cè)區(qū)情況并結(jié)合航攝分區(qū)、航攝方向、控制點(diǎn)布設(shè)情況等劃分加密測(cè)區(qū)，需避開湖泊等大面積水域，獨(dú)立島嶼應(yīng)單獨(dú)形成測(cè)區(qū)情況，保證兩個(gè)相鄰加密區(qū)重疊一個(gè)航線，控制點(diǎn)能滿足每個(gè)獨(dú)立加密區(qū)的需要。制作影像金字塔，進(jìn)行全自動(dòng)相對(duì)定向，匹配連接點(diǎn)。

通過采用GPS/IMU輔助空中三角測(cè)量的方法，先在無控情況下預(yù)測(cè)外業(yè)像控點(diǎn)點(diǎn)位，根據(jù)預(yù)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位結(jié)合外業(yè)像控點(diǎn)的點(diǎn)之記快速逐個(gè)轉(zhuǎn)判外業(yè)控制點(diǎn)，并記錄有異議的點(diǎn)，然后進(jìn)行IMU/DGPS輔助區(qū)域網(wǎng)平差。

4 數(shù)字正射影像圖制作

4.1 DEM生產(chǎn)及處理

DEM是數(shù)字正射影像制作的關(guān)鍵，DOM生產(chǎn)前需先進(jìn)行DEM制作。首先，利用加密成果進(jìn)行自動(dòng)匹配DEM，匹配時(shí)根據(jù)測(cè)區(qū)地形設(shè)置相關(guān)匹配參數(shù)及濾波參數(shù)；然后，對(duì)匹配出的DEM不能滿足DOM糾正的局部區(qū)域進(jìn)行立體模式下編輯；最后，輸出滿足DOM糾正的DEM數(shù)據(jù)。

4.2 正射糾正及勻光勻色

利用處理后的DEM和空三加密成果，對(duì)原始影像進(jìn)行采樣糾正。采用空間Mask勻色，首先把整個(gè)測(cè)區(qū)的影像鑲嵌成一個(gè)大的正射影像（分辨率可以比較大）作為勻色模板，調(diào)節(jié)其顏色、對(duì)比度等，使之整體接近地表真實(shí)色調(diào)、層次分明、清晰，然后利用坐標(biāo)逐點(diǎn)勻色。該方法勻色效果較好，色調(diào)一致、均勻。

4.3 影像裁切

首先利用Geoway CIPS自動(dòng)生成鑲嵌線，在人機(jī)交互的基礎(chǔ)上，使鑲嵌線位于色彩差異和幾何差異最小的部位。在使用Geoway CIPS集群進(jìn)行批量裁切，生成標(biāo)準(zhǔn)分幅的數(shù)字正射影像圖。

5 結(jié)論

本文通過學(xué)研密切結(jié)合，將航測(cè)遙感技術(shù)用于農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)工作，快速獲取了該區(qū)域的正射影像數(shù)據(jù)，減少了外業(yè)工作量，提高了工作效率。針對(duì)飛行區(qū)域，文章提出了2種像控點(diǎn)的布設(shè)方案，滿足多種地形像控點(diǎn)布設(shè)需求；通過MAYCH-AT模塊基于IMU/DGPS輔助空中三角測(cè)量作業(yè)方法，準(zhǔn)確、快速地獲取了定向點(diǎn)、外方位元素以及正確的模型關(guān)系；通過采用空間Mask勻色，使得DOM數(shù)據(jù)使之整體接近地表真實(shí)色調(diào)、層次分明。該作業(yè)方式適合大部分區(qū)域農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)的影像獲取，不僅使作業(yè)方式得到改善，更拓展了空間表現(xiàn)和分析能力。

［1］周曉云，陸朝鋒.無人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)登記試點(diǎn)中的應(yīng)用［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2014（11）：10-11.

Research and Implementation of Fast Image Acquisition Technology of Rural Land Contractual Management Right Based on Remote Sensing Technology

Zhang Jianwei1Lu Xiaoping1Hou Yue2Zhang Jian2
（1.Henan Polytechnic University，Jiaozuo Henan 454003；2.Henan Surveying and Mapping Engineering Institute，Zhengzhou Henan 450003）

This paper proposed the access of rural land contractual management right image information by using aeri?al remote sensing technology,put forward the control points as the basic demand and layout scheme,technical mea?sures of empty three encryption,the key technology of digital orthophoto map production,formed a complete set of production process from data acquisition,data processing to the standard image of the orthophoto map,to provide more intuitive support for rural land contractual management rights.

ortho image data；space three encryption；rural land contractual management right

P237

A

1003-5168（2016）12-0061-02

2016-11-05

張劍偉（1983-），男，學(xué)士，工程師，研究方向：測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)。