無人機在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量中應用

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，地形復雜多變，采用常規(guī)的全站儀、GPS-RTK等儀器設備測量農(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)費成本高等。而采用無人機航測技術測量承包土地，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，所以研究無人機在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量中的應用意義重大，具有實用價值。

關鍵詞：無人機；農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量；實際應用

1航測無人機的構成

航測無人機屬于農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量中新興的一種測量設備，在測量工作的開展前，需要明確無人機的構成，然后才能按照設備使用中的技術要求對無人機進行設置以及操作。整個無人機航測系統(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遙感設備。二是軟件系統(tǒng)，主要包括遙感設備傳感器、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，在整個航測無人機的系統(tǒng)應用中，應該注重對其系統(tǒng)控制中的技術調(diào)試分析，保障在技術控制調(diào)試分析后，能夠為整體的技術應用控制整合奠定基礎，及時對設備應用中的飛行參數(shù)進行設置，并且按照設備參數(shù)控制中的需求進行飛行區(qū)域內(nèi)的選點布控，這樣才能保障整體的系統(tǒng)應用性能得到提升。

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

2.1測量高效迅速，工作效率高

采用無人機航測技術進行農(nóng)村土地確權測量，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)域進行擴大或是更改，并且能夠迅速的生成問題區(qū)域清晰、詳細的影像資料和各種基礎數(shù)據(jù)，方便外業(yè)人員開展后期的權屬調(diào)查工作以及據(jù)此作出相應的確權調(diào)整。

2.2作業(yè)流程順暢

無人機航測技術在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權中的操作流程為：首先，采用無人機設備對測區(qū)范圍內(nèi)的土地進行有效拍攝，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為工作底圖進行外業(yè)調(diào)查及確權登記工作。滿足農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記內(nèi)外業(yè)工作需要和數(shù)據(jù)庫的建立及更新要求，為構建空間數(shù)據(jù)框架提供重要的基礎數(shù)據(jù)。

3無人機在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量中的應用實例

3.1無人機航拍

某農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量試點項目，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搭載CANON5D MARK II相機進行拍攝，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地布設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三維坐標的測量工作。在本次農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量試點工作中，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，采用非全野外布點方案，即在野外布設、測量少量控制點，然后再利用空中三角測量的方法加密、糾正其他控制點，使整個航攝區(qū)域內(nèi)控制點分布均勻，便于定向和測圖。簡要過程是：在野外布設的少量控制點采用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平面坐標及高程成果，然后內(nèi)業(yè)利用航攝像片與所拍攝的目標之間的幾何關系，再根據(jù)解算出的GPS控制點，計算得出像片上待求點的平面位置和高程，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)是在武漢航天遠景公司的全數(shù)字攝影測量平臺MapMatrix上完成。由于無人機搭載的相機為非量測相機，其影像存在邊緣畸變，空三加密前需要對其進行畸變差矯正，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在進行勻光勻色之后，經(jīng)過鑲嵌、調(diào)色，按標準分幅裁切正射影像，最后生成DOM的精度（見表1）符合本次試點工作的技術規(guī)范要求。

3.4農(nóng)村土地承包經(jīng)營權宗地圖繪制

本次農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量試點工作中，宗地圖測量方法采用外業(yè)先實地標定界址點，界標采用直徑0.2米的白色沙袋，再航攝成圖，內(nèi)業(yè)應用計算機軟件在DOM上解譯并判定界址點，連線繪制宗地圖；內(nèi)業(yè)無法準確判斷的界址點及界址線，到外業(yè)調(diào)查核實，必要時應用GPS-RTK技術補測界址點，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施前提如下：

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

（2）指導農(nóng)戶進行界址點標定，確認標定位置，理解標定方法；

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

經(jīng)驗證該種農(nóng)村土地承包經(jīng)營權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，后期做好宗地權屬調(diào)查，即可保證土地確權無誤。

4結束語

綜上所述，無人機航測技術具有使用成本低，機動靈活，測量區(qū)域?qū)拸V等優(yōu)點。但無人機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。無人機航測技術在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量試點項目中有效地提高了工作效率，促進試點工作的技術創(chuàng)新，縮短了工程周期，大大降低了外業(yè)勞動強度。該技術的成功應用豐富了農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量的技術手段，有助于推動農(nóng)村土地承包經(jīng)營權測量項目試點工作的順利開展。

參考文獻：

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（作者單位：遼寧省有色地質(zhì)一〇一隊有限責任公司）