浅析现代航测技术在土地确权中的应用

2016-04-14林海

地球 2016年12期

关键词：航空摄影航空测绘

■林海

（山东正元数字城市建设有限公司山东烟台264670）

浅析现代航测技术在土地确权中的应用

■林海

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随着航测技术与装备近几年的不断发展，现代航测技术在土地确权中应用越来越广泛。本文在介绍新型传感器、无人机以及辅助航空摄影测量系统的基础上，分析总结了现代航测技术在土地确权登记中的作用，进而探讨了航测数字成图存在的相关问题，以期为今后土地确权工作提供借鉴。

航测技术土地确权应用

现代航测技术是在大飞机、卫星遥感后出现的一种新的航空遥感技术。它是一种低成本、高精度、机动灵活，同时可以实现迅速响应的航测技术，由于通常以无人机作为搭载平台因此也常称为“无人机”航测技术。随着科学技术的发展，航测制图技术也经历了模拟、解析和数字化3个阶段。在这期间，航空摄影测量仪器和设备、产品形式、生产工艺、理论和方法都经历了相应的变革。

伴随着通讯技术和计算机的飞速发展，以往必须搭载在大型飞机上的航测设备如今可以只需借助体积很小的无人机即可完成，尤其是无人机的各项性能得到不断优化之后，现代航测技术的应用的范围越来越广，应用的领域也在逐步扩大，土地确权便是在该技术得到大力推广应用的一个领域[2]。

1 现代航测技术与装备

现代航测技术与装备正随着新型传感器技术、计算机及数字图像处理技术、定位导航技术、通讯技术、高低空飞行器平台等技术的发展而日益进步。航测方法与手段已不局限于航测飞机加光学摄影机获取像片后处理的单一局面[1]，目前应用比较广泛的航测技术与装备主要有以下几种：

1.1 新型航测传感器

目前，新型航测传感器以数字传感器为主，分线阵航空CCD和面阵航空CCD两种。如德国航空航天研究院(DLR)和瑞士徕卡公司的ADS4O、日本StarLab公司的三线阵扫描系统(TLS)等；航空面阵CCD主要有德国2/1成像公司和法国地理院的数字成图相机DMC。近几年，航空三维激光扫描与成像技术(LIDAR)也得到迅速发展，它们与高光谱传感器及微波传感器一起，成为目前航测中主要的高新技术并被逐渐应用到生产中。

1.2 低空航测平台

传统的航测平台是指运-12、直-5、运- 8F系列等航测飞机。航测时需要协调空域、调机，航路申请审批程序繁琐，运作周期长，成本大。现在的航测平台已实现了多样化，建立机动灵活、快速反应、便于调机、任务现场择地就近起飞的航测平台（无人机平台）是国家航空遥感技术体系建设的需要，也是摄影技术和航空摄影技术发展的必然，有着重要的现实意义。

1.3 DGPS/IMU辅助航空摄影测量

GPS/IMU集成系统集DGPS(Differentid GPS)技术和惯性导航(Inertial Navigation System)技术于一体(也称POS系统)，可以获取移动物体的空间位置和三轴姿态信息，广泛应用于飞机、轮船和导弹的导航定位。通过GPS载波相位差分定位获取航摄仪的位置参数及惯性测量单元IML测定航摄仪的姿态参数，经IMU、DGPS数据的联合后处理，可直接获得测图所需的每张像片6个外方位元素，可大大减少乃至无需地面控制直接进行航空影像的空间地理定位，为航空影像的进一步应用提供快速、便捷的技术手段。在崇山峻岭、戈壁荒漠等难以通行的地区，如国界、沼泽滩涂等作业员根本无法到达的地区，采用POS系统和航空摄影系统集成进行直接空间对地定位，快速高效地测绘基础地理图件将是非常行之有效的方法。

2 基于无人机的现代航测土地确权流程

与常规测绘、载人航测、遥感卫星测绘等其他传统测量技术相比，无人航测技术具有以下几个优点：

（1）起降便利。运用滑起、滑降、弹射、伞降等措施，不用实施机场协调与机场起降等等作业，通常在平坦的公路和草地上就可以进行升降工作，即对起降的场地要求比低。

（2）高效率。地形不会对无人机航空影像产生影响，在任何地形里面都可以进行摄影工作，可进入各种复杂的地域进行拍摄，有效拍摄时间长，获取数据全面而准确，高效率的开展和完成工作任务。

（3）运输方便。高系统的集成度，普通的运输车就可以实施运输工作，也可以借助铁路或者航空完成托运工作，方便在任何地方进行作业。并且可以快速的实现内业成图。

（4）运行成本低。对整个系统进行保护的成本较低，无人机测绘比有人机与常规测绘成本都低。

虽然无人机航测技术具有很多优点，但由于无人机低空摄影测量平面精度无法满足《地籍调查规程》（TD/T1001-2012）界址点精度要求，因此应用无人机航测时首先要使用无人机测绘1：500地形图，界址点和部分明显地物点采用全站仪、RTK测量[3]。航测内业数据采集时，利用宗地界址点和明显地物点数据进行房檐改正；权属调查同时进行外业调绘；根据界址点和明显地物点坐标、权属调查结果及经外业修正的地形图绘制地籍图、宗地图。采用无人机低空摄影测量进行农村土地使用权确权工作。

3 现代无人机航测技术的问题及对策

无人机航测代表了今后航空测绘技术的新方向，但由于航测无人机通常体积较小、重量较轻，目前也存在一些突出问题亟待解决或优化：

（1）无人机航测影像的倾斜角度比较大，同时倾斜的方向也没有规律可循，航测过程中容易受到不稳定气流的影响或干扰，飞行姿态不稳定。

（2）无人机航测过程中不能人工干预，因此需要实时录取数据，形成的影响数量较多，且像幅小、高程的变化很明显、旋转的偏角较大，进而造成行摄地区地形的起伏很大。

以上问题对现代航测技术的成熟发展是一种极大的挑战，但只要采取相应的应对措施，按照相关规程与技术实施规范进行严密的组织，这些问题也都会迎刃而解。例如，选择天气晴好，空气流动性较弱的时间段进行无人机航测、针对不同地形地貌特征选择合适的飞行高度和数据录取间隔、现代无人机航测与遥感技术、载人机技术、地面全站仪测绘相结合的方式，提高土地确权精度和工作效率等。