基于无人机航测的农村集体土地确权研究

赵秀峰

摘 要：随着无人机低空航摄技术发展，其以灵活机动、快捷高效的优势，采集高分辨率、现势性强的测区影像数据，为地形测绘、土地监察等提供可靠手段。以农村集体土地确权工作为对象，探究无人机低空航摄在基础数据测绘中的应用，利用影像数据叠加矢量或权属信息，以增强确权成果的直观性，有助于提升确权发证的信息化程度。

关键词：无人机遥感;移动终端;国土执法监察;数据共享平台

文章编号：1004-7026（2019）14-0119-02         中国图书分类号：P231        文献标志码：A

利用现代数据采集方式，查清农村集体土地所有权、使用权状况，有利于维护农民基本利益、提升土地市场自由度。确权发证过程中，涉及1∶1 000以上大比例尺农村集体建设用地宗地图、建设用地现状图等，同时需整合地籍与权属调查成果，并对宅基地界线与面积进行圈定，因此农村集体土地确权工作量大、综合事项多，迫切要求使用以无人机航测为代表的数据采集手段，快速获取测区实时影像、排查未批先建的违规建筑，确定土地确权相关基础图件数据。

1  无人机低空航摄系统组成

无人机低空航摄系统，即以轻小型无人机为载体所进行非接触式数据采集，包含无人机飞行载体（UAV）、数据采集模块、POS信息模块与飞行控制模块等子模块。其中UAV无人机分为固定翼、多旋翼两类，为数据采集提供飞行载体平台;数据采集以CCD可见光相机或光谱传感器为主，快速实时获取地表信息;POS模块提供数据采集瞬间对应时刻的空间定位、姿态确定等信息，便于后期影像空三解算;飞行控制模块则负责航线信息传输、飞行器起降与巡航控制等功能。

无人机低空航摄方式采集数据，较GPS-RTK、全站仪等传统野外测图而言，数据获取的周期更短，对地形通视条件要求低，利用低空航摄方式采集高GSD影像数据，可满足大比例尺的测图需求;同时由于自动化程度较高，集成GPS、CCD和无线通讯等技术，可以按照预定航线进行飞行拍摄，削弱传统人为观测所造成的误差影响。

2  无人机低空航摄数据采集与处理技术分析

航空摄影测量利用两张具有一定重叠度的影像，构建立体模型，然后进行数据处理，因此航摄数据采集前应设定影像重叠度。由于轻小型无人机易受气流影响、飞行姿态不稳定，因此重叠度设定时相对传统大型航摄飞机略高，实际作业时航向重叠度一般大于65%、旁向大于55%。数据采集与处理流程如下。

（1）航线设计。根据测区几何形状、地形起伏特征等，划定无人机自动飞行的基本路线，设定航飞采集区域、地面分辨率DSM、影像重叠度等，针对部分地形复杂、起伏过大的区域，可设定不同航摄测区，避免因地形起伏造成投影差。

（2）航测数据采集。选择合适天气状况，将无人机航线设计导入飞控系统，设定飞机起降地点后进行自动化作业;航飞过程中应利用地面站监控飞机位置、姿态和电量等信息，待飞完全部区域后，回收飞机，完成航摄采集工作;若要求与地面测量系统进行统一时，需采用差分GPS观测或预先布设一定的地面相控点，完成WGS-84向地面测量系统的转换。

（3）影像数据处理。根据飞行日志文件，将POS数据与无人机原始影像数据进行匹配连接;将具有POS定位信息的影像导入航摄处理软件（如Pix 4D、PhotoScan等），然后进行空中三角测量、同名像点构建和密集点云生产后，生成数字高程模型DEM与数字正射影像DOM成果。

（4）形成线划图。利用DEM与DOM数据，形成大比例尺线划地形图，采集高程点信息，叠加权属线划信息，用于农村集体土地确权发证基础底图资料[1]。

3  基于无人机航测的农村集体土地确权应用研究

某地开展农村集体土地确权工作，地形以山地和丘陵为主，传统全站仪、GPS-RTK数据方式工作量大、人力耗费较多，鉴于时间要求紧，故采用无人机航摄方式采集低空航摄影像，收集农村集体土地确权所需数据资料。

首先按照任务要求，制定技术设计，按照地形起伏状况划分为3块航摄区域，以测区原有1∶10 000地形图为基础，进行相控点布设，后期实地采用南方S82T接收机进行数据采集，共布设相控点56个。相关流程如图1所示。

无人机低空航摄过程中，按照3块独立测区，进行航线高度设定与航线规划，共飞行8个架次，采集地面点DSM为5 cm，航向重叠度设置为65%、旁向重叠度60%，经外业快拼检查，现场无漏拍情况，满足航测规范外业要求。

内业数据处理中，利用Pix4D航测处理软件，将添加POS信息影像导入，并将控制点标定于相应位置，然后完成空三解算、点云加密，最终形成航测区域的DOM正射影像等资料，并导入CASS进行数字线划成图;然后将农村集体土地确权的权属信息资料，叠加至线划图，构成确权发证的基本资料[2]。测区DLG线划图与DEM成果图，见图2。

按照《农村承包土地调查技术规范》要求，对农村集体相关土地进行地块编码与面积圈定，并核实空间位置、毗邻关系与属性编码等信息。为检核无人机航测数据成果的几何精度，项目中共布设平面与高程三维检查点21个，采用GPS差分定位方式测定;经航测数字正射影像DOM与DEM叠加采集的点位坐标与实测坐标精度对比得出，点位平面中误差7.9 cm、高程中误差为8.2 cm，满足1∶1 000比例尺精度要求。

4  结束语

利用无人机低空航摄系统，快速采集测区高分辨率影像数据，并对数据获取的基本流程、航摄数据内业处理相关方法与精度情况进行分析，利用矢量化或栅格叠加权属信息，改进农村集体土地确权图件编绘的方式，有助于提升确权发证的信息化水平。

参考文献：

[1]王妍，孔祥仲.无人机航空摄影测量系统在农村土地确权中的应用[J].测绘与空间地理信息，2015（8）：114-116.

[2]冼梨萍.基于無人机倾斜摄影测量技术的三维景观模型实现[J].山西农经，2017（20）：145.