无人机技术在农村宅基地确权登记中的应用探讨

张弛

摘要： 以邢台地区某村为任务区域，利用无人机搭载Sony NEX-5R 相机进行航拍获取正射影像图（DOM），用于农村宅基地确权登记，并对最终分辨率进行精度检测。结果表明，成果平面精度满足该项目的应用，而且其效率明显高于传统测量方法。结论为无人机航测技术应用于农村宅基地确权登记项目是可行的。

Abstract： A village in Xingtai area has been selected as the task area， and the UAV equipped with Sony NEX-5R camera has been used for orthophoto map（DOM）， using in the determination and registration of residential base， and the accuracy of the final resolution should be detected. The results show that the accuracy of the results of the project meets the application of the project， and its efficiency is significantly higher than that of the traditional measurement methods. Conclusion： The aerial technology using unmanned air vehicle in determining and registering the use rights of residential base in countrysides is feasible.

关键词： 无人机；正射影像；宅基地；确权登记

Key words： unmanned aerial vehicle；DOM；residential base；determination and registration of use rights

中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）02-0210-03

0 引言

目前，农村宅基地确权登记工作正进行的如火如荼，为不动产登记工作开了个好头，但各承担单位无不付出了巨大的人力成本，原因不外乎该工作界址精度要求较高，只能使用传统的全站仪设站观测，大量的人力资源投入不仅增加了成本，也给管理工作带来了一定困扰，故此，能否找到一种可节省人力又不损失测量精度的办法呢？我们把目光投向了无人机系统。

无人机（unmanned aerial vehicle）是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。近年来地理空间信息技术取得了飞速的发展，尤其是灵活机动、具有快速响应能力的轻小型航空器，更是在最近几年迅速成长，成为航空遥感领域一个引人注目的亮点。

本文中利用天宝UX5无人机获取高分辨率低空正射影像，将其应用于农村宅基地确权登记的确权底图的制作，并对正射影像精度进行了探讨。

1 研究方案

通过航拍获取满足项目及规程要求的航片，需要成片分辨率达到5cm以下，如此高的分辨率对航高要求非常严苛，综合试飞效果和成本，将航高确定在100m-150m较好，此时航片分辨率满足要求，也能达到节省成本的目的。不同航高对地面分辨率的影响见表1。

本次任务区域确定为邢台地区某村，区域总体平坦，高差较小。任务预设飞行航高100m，预设航向重叠度80%，旁向重叠度80%，获取的影像地面分辨率为3.2cm。

工作流程如下：①实地踏勘：收集项目区内有关基础资料。②向有关部门申请空管。③飞行设计及准备。④像控点布设：利用已收集的基础控制资料布设达到相关规范要求密度的像控点。⑤制作影像数据：利用相关软件，制作区域正射影像图（DOM）。⑥外业数据检测：野外实际测绘部分地块进行数据精度检测。

2 无人机低空正射影像获取

上述准备工作完成后，将开始像控点布设工作。

2.1 像控点布设

测区内布设的区域控制网，采用区域周边布设平高点方式，沿航向间隔每3-4条基线布设一个平高点，沿旁向间隔航线布设1个平高点，区域中心布设1个平高点。像控点选在影像清晰的明显地物点、地物拐角点、接近正交的线状地物交点或者固定的点状地物上，实地辨认误差小于图上0.1mm。当刺点目标与位置不能兼顾时，以目标为主。像控点在相邻像片上均清晰可见，且选择最清晰的1张作主刺片[1]。根据任务要求，坐标系统采用国家2000坐标系（CGSC2000），使用河北省卫星定位综合服务系统（CORS）按照规范要求观测像控点坐标及高程。

2.2 无人机影像采集

本次任务采用的为美国Trimble公司的UX-5型小型电动无人机，其主要技术参数：起飞质量约2.5kg，巡航速度约80km/h，该系统操作简单，轻便灵活，适用于小型测绘项目。无人机上搭载了Sony NEX-5R微单相机，配备15mm定焦镜头。其主要参数见表2。

2.3 外业方案及地面数据采集

无人机航拍时间为2016年3月某日，当日风力小于5级，天气晴朗，能见度高，飞行采用弹射起飞、自航线规划、自降落模式。拍摄的照片存储在相机内存卡中。

2.4 获取正射影像

本次采用的后处理软件是Trimble Business Center摄影测量模块。该模块可将原始数据通过简易、直观的数据处理流程处理，获得测区正射影像与数字表面模型等成果数据。数据处理步骤大致如下。

①创建工程，导入原始数据（图像数据、日志文件、飞行轨迹文件，见图1、图2）。

②数据导入完成后，通过连接点进行图像校正，见图3。

③在完成通过连接点进行图像校正后，如有地面控制点可通过地面控制点对图像进行进一步的校正处理。

④经过上述处理后，生成成果数据。见图4。

3 成果精度评定

将正射影像与全站仪实测地形图进行套合，符合很好，见图5。

使用该正射影像经实地房檐改正后得到地籍图，经钢尺量距检查（共检测20条边），与图上坐标反算相比，界址边差值最大9.7cm，最小0.9cm（见表3）。精度符合地籍规程要求。

4 讨论

在本项目中，使用无人机航测技术得到的正射影像相比卫星影像具有更高的地面空间分辨率，时效性更强，克服了全站仪测量效率低下的缺点。本项目组以无人机影像获取与处理方法、几何校正精度、达到的分辨率等方面对无人机应用于农村宅基地确权项目进行了研究，探讨了无人机应用于此类项目的可行性以及所能达到的精度。

①无人机影像几何校正方面，经过相关软件处理、相机检校参数、像控点布设、自动空三与加密点计算等步骤，得到测区的正射影像，最后成果平面精度良好，满足了农村宅基地确权项目的应用。

②通过本项目的实践，证明利用无人机航测技术获取的正射影像，其效率明显高于传统全站仪测量方法。传统外业采集方法，考虑到外业指界还需要涉及相关人员的配合等问题，1组每天平均可以完成20宗地，采用无人机影像的方法，一架次实际测绘面积（包括了村庄等）达到了约1km2，按每天约飞行4个架次，考虑到天气及内业处理等因素，每组每日平均可以完成约200宗地以上。工作效率较传统方法提高了10倍以上。

③受自然规律约束，在提高效率的同时无人机技术还是有一些不足，在夏天植被茂盛时，应用无人机航飞得到的影像可能不会很清晰，在冬天则效果较好，因此在季节上本技术的应用受到了一定限制。

综上所述，无人机技术方兴未艾，以其具有很强的灵活性、时效性，备受业界同人的好评。随着无人机系统配套软硬件的发展与完善，不仅仅将大大提升测绘水平，还将极大地扩展测绘技术的应用面，带来更多业务，提供更多的测绘产品。这是因为该技术是虚拟现实技术的必要手段，为真3DGIS地理信息系统、为矿产业的开采模拟、为企业的模拟培训、数字化管理和为军队的模拟训练等等提供必需的基础数据成果。

参考文献：

[1]喻华.GPS技术在航测野外像控点布设中的应用[J].城市勘测，2003（1）：25-26.

[2]刘旭.农村宅基地调查中的关键技术研究[J].测绘与空间地理信息，2012（01）.

[3]黄斌.农村宅基地测绘中数字化测绘技术的优势与应用[J]. 地球，2013（04）.