基于無人機(jī)技術(shù)的1:2000 DOM 質(zhì)檢常見問題處理及經(jīng)驗探討
——以曲靖市麒麟?yún)^(qū)農(nóng)經(jīng)權(quán)項目為例

徐曉艷 施 昆 閆建雄

（1、云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 曲靖655000 2、昆明理工大學(xué)，云南 昆明650093 3、云南省地礦測繪院曲靖分院，云南 曲靖655000）

農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)（以下簡稱“農(nóng)經(jīng)權(quán)”）是指由縣農(nóng)村土地承包管理部門對家庭農(nóng)戶承包土地的地塊、面積、空間位置等信息及其變動情況記載于登記簿，由縣級以上地方人民政府頒發(fā)土地承包經(jīng)營權(quán)證書，進(jìn)一步明確農(nóng)民對承包土地的各項權(quán)益[1]。大多數(shù)作業(yè)單位采用的做法是，參考已有數(shù)據(jù)，運用圖解法為主，實測法輔助的綜合測量方法開展，形成從承包數(shù)據(jù)獲取、處理、存儲、匯總到信息服務(wù)全過程的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查、登記、頒證技術(shù)體系，從而建立縣級農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)信息數(shù)據(jù)庫和管理信息系統(tǒng)。

整個流程中，最關(guān)鍵的就是要制作調(diào)查的工作底圖，即1:2000 標(biāo)準(zhǔn)分幅的數(shù)字正射影像圖（DOM），這個是開展此項調(diào)查工作的基礎(chǔ)。那么，數(shù)字正射影像圖的檢查就顯得非常必要了。只有這樣才能保證才能保障后續(xù)工作的正常開展。

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)。麒麟?yún)^(qū)是云南省曲靖市政府所在地，位于云南省東部，滇東高原中部，南盤江上游，東經(jīng)103°29′-104°14′，北緯25°07′-26°06′之間。距省會昆明137 公里。轄國土面積1552.84 平方公里。2013 年末常住人口75.8 萬人。 地勢呈東西高，南北低，山地、河谷、丘陵、相互交錯。城區(qū)海拔1875 米[2]，如圖1 所示。

圖1 項目區(qū)所在的位置

2 檢查流程

綜合整個項目的進(jìn)展情況，本次實際作業(yè)中檢查1:2000 DOM的工藝流程如圖2 所示。

圖2 檢查DOM 的工藝流程圖

3 檢查方式

對于1:2000 DOM的檢查方式，從大類上來看各作業(yè)單位采用的方式主要有以下三類：

3.1 計算機(jī)檢查

對于批量的DOM，共性的信息，如文件名、西南角坐標(biāo)、文件類型、元數(shù)據(jù)等內(nèi)容，可以利用計算機(jī)自動檢查，大大提高工作效率和出錯率。

3.2 人機(jī)交互檢查

利用能夠?qū)τ跋襁M(jìn)行判讀的計算機(jī)軟件，通過人工目視判讀，檢查數(shù)字正射影像的圖像質(zhì)量和精度（表格整理、精度統(tǒng)計），以及制圖整飾文件等內(nèi)容。

3.3 目視檢查

通過人工的方式，檢查成果資料的正確、完整性，確定各種上交資料是否齊全，紙質(zhì)文檔填寫格式的規(guī)范性和內(nèi)容的正確性等。

4 檢查方法

DOM質(zhì)量檢查的主要檢查方法有以下三種：

4.1 數(shù)據(jù)比對法

將制作好的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)與相應(yīng)的高精度數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、生產(chǎn)中使用的原始數(shù)據(jù)、可搜集到的國家各級部門公布、發(fā)布、出版的資料數(shù)據(jù)等各類參考數(shù)據(jù)對比，從而獲取檢測的DOM與已有數(shù)據(jù)的差值，達(dá)到影像精度評定的目的。

4.2 實測法

采集一定數(shù)量的野外測量點，并將其與制作好的數(shù)字正射影像圖進(jìn)行對比，進(jìn)而計算相應(yīng)中誤差，達(dá)到評定DOM精度的目的。

4.3 室內(nèi)檢查法

通過目視解譯的方式對影像進(jìn)行色彩差異、相鄰影像之間的無縫接邊精度、邏輯一致性以及資料完整性等方面的檢查。

5 常見問題

DOM的質(zhì)量影響因素很多，包括航線規(guī)劃，重疊度、空三加密點精度、DSM質(zhì)量等。每一個環(huán)節(jié)的誤差都會累積，并在DOM中體現(xiàn)出來[3-5]。為了確保農(nóng)經(jīng)權(quán)項目工作底圖的質(zhì)量，通過對曲靖市麒麟?yún)^(qū)農(nóng)經(jīng)權(quán)項目的1:2000 DOM進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：（1）過程檢查是DOM 質(zhì)檢的重要流程，而很多作業(yè)人員只對圖面進(jìn)行檢查，導(dǎo)致難以找到錯誤的根源。（2）受航拍的季節(jié)、可見光入射角度等的限制，相鄰圖幅接邊處的色彩不均勻，部分房屋、道路等存在變形或錯位。（3）模型之間、航帶之間的圖幅接邊處存在明顯的接邊痕跡。（4）計算DOM平面精度的中誤差公式不統(tǒng)一。（5）由于部分匹配點沒有貼近地面，導(dǎo)致數(shù)字高程模型（DEM）的誤差增加[6-9]，反應(yīng)在圖面上主要是，當(dāng)?shù)雀呔€在穿過房屋和樹木時，并沒有貼近于地表，變形扭曲嚴(yán)重。（6）在水田、池塘等水域區(qū)域，由于水面相對平坦，導(dǎo)致在匹配DEM時出錯，使得水域區(qū)域在影像上表現(xiàn)出很明顯的拉花現(xiàn)象。（7）在植被茂密的區(qū)域，存在高程異常現(xiàn)象。（8）對于連片房屋，在進(jìn)行內(nèi)插時存在嚴(yán)重缺陷。（9）少量圖幅存在檢查點數(shù)量不足，采點位置不合理的問題。

6 經(jīng)驗總結(jié)

通過對曲靖市麒麟?yún)^(qū)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證1:2000無人機(jī)航空攝影測量項目中的DOM進(jìn)行檢查，總結(jié)如下:

（1）注重過程檢查，而不只是檢查DOM的圖面質(zhì)量。（2）規(guī)范要求平面精度檢查是通過隨機(jī)抽取5%的標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM，每幅圖均勻采集20 個左右的檢查點，并量測其坐標(biāo)，與外業(yè)測量坐標(biāo)進(jìn)行對比，統(tǒng)計出檢查點精度。在抽取檢查樣品時也要做到“逐級控制”，按一定的比例抽取一定數(shù)量的DOM，這樣可以使得抽取的DOM檢查樣品基本分布均勻，以保證檢查結(jié)果更能客觀的反映整批DOM的質(zhì)量。（3）由于本次拍攝的區(qū)域以城區(qū)為主，建筑物較為密集，高層建筑也較多，所以部分影像圖的檢查點采點個數(shù)由20 個提高至25 個。（4）檢查點的采點位置應(yīng)選在容易判讀的特征點上。（5）針對獨立樹和獨立房屋區(qū)域，為避免變形，應(yīng)選中該區(qū)域，小面積可以采用平滑，抬高或降低高程的方法，若是大范圍的，則可以使用DEM 內(nèi)插的方法，把DEM改正確后，再利用正確的DEM糾正DOM。（6）針對水田、池塘等小面積水域，為削弱拉花現(xiàn)象，首先讀取水面正確高程，使用給定高程值，直接輸入該水域內(nèi)的DEM點的高程值。（7）當(dāng)植被茂密區(qū)域出現(xiàn)高程異常時，通常的做法是先將DEM點編輯到樹頂，然后再把該區(qū)域整體下降一個樹高。（8）在影像數(shù)學(xué)基礎(chǔ)正確的前提下，要保證DOM影像紋理應(yīng)清晰、色調(diào)均勻，接邊自然，無明顯拼接痕跡，并滿足1:2000 精度要求。（9）在項目實施前，應(yīng)構(gòu)建主要質(zhì)量保障體系。（10）在DOM的檢查過程中，人工檢查、軟件自查和人機(jī)交互式檢查幾種檢查方式可以交叉使用，沒有固定的模式。

7 結(jié)論

實踐證明，利用無人機(jī)進(jìn)行航空攝影測量，并制作出相應(yīng)的數(shù)字正射影像圖（DOM）進(jìn)行農(nóng)村土地確權(quán)登記發(fā)證工作的開展是完全可行的。由于無人機(jī)在拍攝過程中會受到諸多因素的影響，而這些誤差又會逐步積累，集中體現(xiàn)在影像中，因此，我們在使用DOM 之前，必須要進(jìn)行DOM 的質(zhì)量檢查，以保證工作底圖的精度。隨著航空攝影測量技術(shù)的日趨成熟，以及數(shù)據(jù)處理水平的不斷提高，DOM也將有越來越廣泛的應(yīng)用[10]。