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无人机航摄测量技术在农经权确权工作中的应用

时间:2024-05-25

韩东兴

摘 要 无人机在农村土地承包经营权(以下简称农经权)确权工作中的应用,可以大幅降低农经权测绘工作的时间、人力、资金耗费,并从传统的静态测绘转变为动态测绘,提高测绘结果的应用价值。对无人机在农经权确权工作中的应用可行性、工作流程和面临的问题进行探讨,为无人机的合理应用提供参考借鉴。

关键词 农经权;无人机;确权;测量

中图分类号:F323.3;F321.1 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.30.109

近年来,随着对测绘质量要求的提高,传统的测绘技术难以满足农经权确权工作的需要,无人机测绘得到了广泛应用。科学规范地运用无人机测绘,可以实时获得农经权确权所需的图像信息,在针对性处理后得到数字化三维影像,具有高精度、多时相、多光谱等特点。

1 农经权确权工作的必要性

农经权确权工作在新农村建设中具有重要意义。当前,不少农村地区存在土地面积不准、位置不明等问题,在土地档案管理方面存在缺陷。做好农经权确权工作,有助于保障农民的合法权益,构建完整、统一的数据库,提高农村土地档案管理、权属管理、影像记录等功能的信息化管理水平,为农村经济的稳定发展做好铺垫[1]。

由此可见,农经权确权工作的顺利开展,不仅可以维护广大农民群众的切身利益,更有助于国家对农村发展进行科学的战略部署,是促进农村发展的重要途径[2]。在农经权确权工作中,需要妥善做好资料的收集、整理,制作底图,调查界址,测量地块,构建确权数据库。采用先进的测绘技术进行测量,运用科学的测量数据分析方法,对于提升农经权确权工作质量具有积极意义[3]。

2 无人机在农经权确权工作中应用的可行性

为确保农经权确权工作的质量,需重视运用先进的科学技术手段做好测量工作,为后续工作的顺利开展提供准确、可靠的数据支持。航摄法是指在航空器上用航空摄影仪器对地面或空中目标进行摄影,根据摄影方式不同可以分为垂直、倾斜和对空摄影,能够大幅度减少外业工作量,降低测量人员的劳动强度,且不受地理环境的制约,测量效率高、经济性好,广泛用于地图、地质、水文、矿藏及农业等测绘工作中。在农经权确权工作中,使用航摄法中的无人机低空摄影测量技术,无需在专业机场起降,成本低,使用和维护简单,测量影像的分辨率较高。无人机测绘技术的成熟度很高,如果像控点布设合适,获取的地面影像分辨率可以达到2 cm,成图精度满足农经权确权工作的需求。利用无人机航摄获取的生产技术数据作为底图数据进行量算,降低工作量,提高工作效率。

无人机航摄法在农经权确权工作中的应用,可以比传统的实测法、图解法获得更好的效果,高效率、低成本的获取高分辨率的测量影像。无人机航摄法具有使用维护简单、工作效率高、应用成本低、不依赖资料等优势,可以解决传统方法效率低、工作负担过重等问题,弥补其他技术手段的劣势和不足,在农经权确权工作中的应用具有可行性。但需要注意的是,航摄法在实际工作中可能面临部分地块界址点被遮挡的问题,可以结合实测法进一步提高测量的精度。

3 无人机航摄在农经权确权中的应用流程

无人机低空摄影测量技术在农经权确权工作中的应用,可以获取高精准度的测量数据,得到工作底图,完成土地调查、指认、标注等作业,设计地块图斑,公示图件和表格成果,构建数据库,输出农经权确权结果,最终完成资料整理、归纳及验收总结工作。

在农经权确权工作中,数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)数据获取是十分重要的一个环节[4],需要做好以下5个方面的工作。1)在了解测区地质地貌、海拔等信息的基础上,设计无人机测量飞行计划,包括航摄分区、航线航带间距、拍摄间隔等。这是无人机航摄测量的基础环节,必须确保对测区基本情况有较为详细、深入的了解,结合测区情况和农经权确权工作要求,科学制定航摄测量的整体计划,做好无人机航线等各项参数的设定,确保无人机飞行计划和航摄设置的科学性、合理性和可行性。2)利用已经获取的航摄信息,对无人机测量的原始影像进行校正,利用空三加密等技术生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据,再借助影像融合纠正和分幅裁切得到DOM数据。DOM数据是界址点调查和地块测绘工作的关键依据,需要确保数据分析处理过程的科学合理,做好畸变差校正、影像融合纠正等工作,提高数据处理的精确度。3)完成权属调查和指界工作。农经权确权通常以农村道路、田埂等为地块边界,无人机航摄测量可以获得分辨率为2~5 cm的DOM数据,可以清晰、准确地判读,方便工作人员在室内完成权属调查和指界工作。如果分辨率不够清晰,室内判读难度大或是判读结果有争议,需要采取现场指界的方式。在这一过程中,需要收集户主及家庭成员身份信息,调查地块位置和面积,由调查人和户主、村干部一起签字确认方可生效。4)根据调查指界获取的地块面积数据等信息,基于DOM数据绘制承包地块图,利用绘图软件计算地块面积量。在绘制承包地块图的过程中,需要关注已有土地登记簿上的地块边长、面积等信息,并利用线状地物分割图斑,根据地块水平投影面积量算地块面积,最后如实填写调查表。5)在制作农经权图件和表格后,需要将成果进行公示。如果公示期间有群众对公示的成果存在异议,需要进行复核,确有错误或疏漏应及时修正,妥善处理农户的意见后再进行公示。公示完毕后,需要构建农经权确权登记颁证数据库,落实成果输出和归档工作,输出农经权登记簿,完成农经权登记工作[5]。

无人机在农经权确权工作中的应用,可以满足《农村土地承包经营权调查规程》(NY/T 2573—2014)的要求。1∶500比例尺平地、丘陵条件下无人机航攝的界址点精度要求控制在±0.25 m,1∶1 000比例尺精度要求±0.50 m,1∶2 000比例尺为±1.00 m,1∶5 000比例尺为±2.00 m。山地、高山地的误差是平地、丘陵条件下的1.5倍。

4 农经权确权工作中无人机航摄测量需要注意的问题

无人机低空航摄测量技术的应用,可以大幅提升测绘工作效率,降低外业工作强度,节约人力和物力成本,且受自然条件的约束较小。然而,无人机在农经权确权工作的应用过程中依然面临着不少的难题,需慎重对待,采取有效的针对性措施,提升无人机航测的精确性、可靠性和适用性。

4.1 做好大面積航测

无人机航测过程中的飞行高度低,通常在200~

1 500 m,根据三角形相似原理,能够计算出不同航空高度和相机拍摄航片所覆盖的地面面积,飞行高度不高导致无人机每张航片的覆盖面积比较有限。因此,如果在很大面积的测区,会产生非常多的原始航片,对后续的数据分析处理提出了较高的要求。

在空三处理过程中,匹配同名点后需要平差解算,加入像控点后也要平差解算。一般采用光束法区域网平差,以摄影站点、地面点和像点三点共线为条件,这种平差方法以像片相似投影光束为平差单位,依赖于大量的像控点来提升加密精度。以像主点为坐标原点测量出像点坐标,再建立像空间坐标,完成像片内定向,获得相似投影光束。运用单像片空间后方交会法,恢复像片外方位元素,进行像片外定向,满足三点共线条件。因此,需要有足够的像控点,尽可能趋近像片外方位元素,才能获得准确的物方坐标。空三加密点平面中误差和相邻平面控制点间隔基线数存在关联,如果航线方向相邻平面控制点间的基线越多,平面中误差也会越大,因此需要缩短控制点间的基线间隔,使像控点间距变小,增加像控点数量,保证误差在允许范围内。

4.2 飞行姿态不稳定的应对措施

和传统的飞机航测相比,无人机体积小、重量轻、无需人员驾驶,在经济性、便捷性上有很大的优势,然而也正由于无人机的这些特点,在飞行过程中容易受到气流的干扰影响,飞行姿态稳定性很差,无法保证航线内与航线间重叠度。为此,应为无人机配备航飞数据检核软件,对无人机航测的原始影像进行现场检核,如果重叠度达不到技术要求应重新测量。如果没有条件配备航飞数据检验软件,需要技术人员在室内用肉眼进行检核,这大大增加了工作人员的负担,且对工作人员的技术能力和专业经验有较高要求。需要安排有丰富经验的人员从事室内检核工作,避免因航飞姿态不稳定导致数据不合格,影响航测质量,给农经权确权工作埋下问题隐患。

5 结语

在农经权确权工作中,无人机航测技术得到了越来越广泛的应用,取得了不错的应用效果。作为现代测绘技术的一种,无人机相对于传统测绘方式具有很多的优势,可以显著提升测绘工作效率,保证测绘工作精度,满足农经权确权工作的要求,有助于相关工作的顺利开展。

参考文献:

[1] 赵会芬.农村土地确权与流转的新动向及解决路径[J].河南农业,2019(35):63-64.

[2] 杨金波.加快土地确权促进“三农”发展[J].吉林农业,2018(13):56.

[3] 李文武.农村土地确权与流转现存问题及对策[J].黑龙江科技信息,2017(14):286.

[4] 崔颖秋,秦立春.关于农村土地确权工作的探讨[J].农业与技术,2016(12):172.

[5] 姜伟先.农村土地确权与流转中的新动向及解决路径[J].农民致富之友,2018(12):16.

(责任编辑:赵中正)

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