无人机航空三维测量在农村土地确权中的应用研究

杨静

摘要：农村土地确权是完善农村土地承包关系、维护农民合法权益、调动农民生产经营积极性、落实党的强农惠农政策、发展现代农业的有效途径。伴随着经济社会发展，农村土地产权需要运用现代测绘技术以及数据处理手段进行确权登记。论文主要从无人机航空三维测量的基本概念着手，分析其在农村土地确权中的具体应用，需要进一步稳定和完善当下的土地承包关系，切实维护农民的基本利益，提升农村土地确权测量的数字化程度。

关键词：无人机航空三维测量；土地确权；数字化；现代化测绘技术

0 引言

农村土地确权的主要内容有土地所有权、使用权以及其他权利的确认，需要根据一定的法律政策确定土地的归属关系。伴随着我国不动产政策落实登记后，农村土地所有权归属问题解决是落实“三农”政策，惠农强农的有效途径。无人机航空拍摄在农村土地确权中应用已经逐步开展，令土地产权问题有效解决，更好地实现了农村土地信息化管理。

1无人机航空三维摄影测量系统简述

低空飞行三维航拍是无人机航空测量系统的主要内容。其审批流程简单，耗时较短，并且很少受到天气与气候的影响，在农村土地确权中适用度较高，能够实现快速确权勘测。该系统采取的非载人式的飞行模型，针对高危土地数据测量开展时，能够降低危险系数，并且实际操作中受地形地貌的影响较少。其测量信息准确，为测绘人员提供更加准确的定位数据。无人机航空摄影系统为集成系统，涵盖飞行平台、飞行导航、地面监控系统、控制系统、任务设备以及数据传输系统、发射与回收系统、地面保障系统等多重设备。

2无人机航测在农村确权中的优势

首先，农村土地确权中，无人机航拍三维测量可根据测区情况获得图像信息，满足测量任务的高分辨率的飞行影像，通过对野外相控点的采集，影像预处理，空三加密，整体平差等得出高精度的数字正射影像成果，其成果精度可满足较大比例尺的测绘工作，得到航摄摄影的地块确认效率以及准确率，缩短确权颁证登记时间。其次，当下农村土地确权工作关乎民生大计，该系统能够根据地形、地貌的不同，实现资源的优化设计，突破了传统测绘技术的限制，减少了工作量，减少了人为误差，降低了劳动强度，令无人机航拍摄影在农村土地确权中得到验证，同时降低了测绘成本、测量损耗以及测绘风险，直接提高了效率。最后，无人航拍飞行高度较低，无需在专业的机场起飞降落，针对交通相对落后的农村地区来说也非常适合，无须大量的准备工作，就可以迅速进入勘测范围内。

3无人机航空三维测量在农村土地确权的具体应用

3.1 前期准备工作

根据此次的测绘任务要求，结合当前无人机项目的设计方案以及航测区域参考底图，与周边的环境、地形地貌参数、天气因素进行综合分析，制定无人机的航摄路线，确定起飞以及降落地点，以确保设计得到更适合的测量方案。此次项目选择了新疆某农村的试点区域进行试点，项目面积为2km？，采取的1：1000的比例尺度进行航空摄影以及数字正射影像图、数字高程模型制作。在方案制定中，对已有的资料进行梳理，本次试验范围较小，所以选择了MD4-1000四旋翼无人机系统，同时选用索尼ILCE-7R微型单反相机配置35mm定焦镜头型号的数码相机。

3.2 航拍测量路径设定

无人机航测主要通过获取影像数据、控制点的测量和业内的空三加密进行数字测图。拍摄时间要避开正午前后的两个小时，并保证直线飞行，在特殊情况下要做好飞行调整。在无人机航测的拍摄要保证足够的旁向重叠。航向的重叠度，弯曲度不得大于3%，像控点一般需选择较为明显的地物特征，在像控点的布设过程中，要按照一定的像控点进行额外布设，要求对无人机的测量数据进行严密的把控。在此次测量摄影中，考虑到地形复杂的情况，为此设计了航摄比例尺度为1：6000，焦距为35mm，相对航行高度为210m，测量区域的东西宽度为1.4km，南北长度为1.5km。像控点设置会增加作业量，同时由于摄像的地面覆盖范围有限，摄影的数量较多，为此在像控点铺设上选择在较为平缓的地带。

3.3 影像资料处理

在无人机航空三维拍摄系统能够实现对全自动的快速相片质量检测，并生成检测报告的功能，在此次项目中一共拍摄600张像片，在通过系统检查时，发现像片质量清洗，并且倾角以及旋角均为超过范围。随即对影像进行预处理以及空三加密以及平差、DOM制作，主要包含了相片的格式转换、旋转、畸形处理与改正，进一步增强像片信息处理。同时应用空三加密完成数据在立体软件上的采集特征点和线，最终得到DEM，通过影像纠正和拼接调色进一步得到DOM。正射影像DOM 可有效的用作农村土地的确权登记和颁证的底图，并以此作为基础进行地块的测量。在其他的领域方面，地籍测量的信息和数据统计，主要是将生成的DOM 和DEM 数据准确导入数据库，完成数据库建设。并结合ArcGIS 系统作出必要的数据查询、统计和汇总，帮助数据库的及时更新和编辑，实行土地经营权的登记和建库符合标准和规范，为土地的确权登记提供稳定的系统数据平台。

3.4 成果检查及精度分析

以成图比例尺1∶1000地形图加密规定为例。相对定向上下视差中误差2/3个像素，最大残差4/3个像素，PPSGUAV系统的空中三角测量满足了规范的要求。通过GPS的方法测量像控点的同时，测量了设置的17个检查点的平面直角坐标和正常高，检查点的精度与像控点的一致，通过图解法在数字正射影像图和数字高程模型上拾取检查点的坐标。比较了GPS坐标和拾取坐标，得到真误差，再计算获得检查点的平面中误差为±0.0591m，高程中误差为±0.1486m。

4论文小结

综合研究分析，强化无人机航空三维测量在农村土地确权的应用具有十分重要的现实意义，伴随着测绘技术的发展，无人机三维测绘技术能够颠覆传统测绘土地面积计算的差异性，同时解决空间位置不明确所有权有争议的问题，将历史遗留问题解决，这对农村土地所有权智能化管理具有一定的促进作用。从未来的发展来看，无人机航摄以其自身的灵活、低成本和操作简便等优点在农业等领域必然有着更大的发展空间，更好的服务于生产和生活之中，为行业发展产生重要的作用。

参考文献：

[1]张勇超.无人机航拍测绘技术在农村土地利用规划中的应用研究——以江西省石城县洋地村为例[J].江苏农业科学，2016，44（9）：416-421.

[2]唐华忠.无人机航拍在韶关仁化县农村集体土地登记确权颁证工作中的应用分析[J].地球，2016（10）.

[3]贾永斌，张雅迪，贾聚勇等低空无人机航空摄影在山区土地确权中的应用[J].科技创新导报，2018（1）.

[4]杜會石，孙艳楠，陈智文等“3S”技术在农村土地确权登记发证中的应用[J].江苏农业科学，2014，42（12）：350-352.

[5]岁有中，杨海成，王豪崴等基于无人机航测技术及Cass二次开发在农村土地承包经营权确权登记项目中的应用研究[J].工程技术：全文版，2016（7）：00303-00304.