无人机低空航空摄影测量在土地承包经营权确权工作中的应用

（山东省物化探勘查院 山东济南250013）

（山东省物化探勘查院 山东济南250013）

无人机低空航空摄影测量技术具有先进、灵活、成本低、反应迅速、场地限制小、操作简易等特点，在地籍、地形测量领域中的应用非常广泛。本文将该技术运用到了农村土地确权这一工作中，在山东省济宁市泗水县的农村土地承包经营权确权登记颁证工作中，通过无人机航空摄影测量与数字地形图测量等方式获取了作业数据，证明无人机技术的独特优势。

土地承包经营权无人机航空摄影测量

无人机低空航空摄影测量技术是一种较为先进的技术，它利用无人机搭载高精度数码相机进行低空状态摄影，并借助GPS等辅助设施进行坐标定位和影像校正。运用该技术所获取的高分辨率影像能够帮助作业地区获得充足的地理信息数据，通过充分利用这些数据可以优质高效、省时省力的完成农村集体土地承包经营权的确权登记颁证工作。

1 无人机航拍摄影的精度要求分析

1.1 精度要求

无人机技术相比于传统测量技术具有速度快、反应灵活、成本低等特点，应用到对土地确权地块分布的测量中，其优势更加明显。但同时确权工作对航空摄影测量的精度要求也相当之高。根据我国《农村土地承包经营权调查规程》中的规定，农村土地承包经营权的确权登记颁证工作应该使用1:500~1:5000比例尺范围内的地形图作为确权工作底图，而DOM地物点与其相对实地同名点点位中误差也不应该大于表1的规定。而在实际工作中，我们多采用1:2000比例尺地形图，点位中误差不大于1m。

表1 基于无人机航拍摄影测量技术的影像成果平面位置精度指标数据表

1.2 实施条件

无人机低空航空摄影测量可以广泛适用于平原、丘陵和某些地势起伏不太大的山地地形，一般这种地形也是传统航摄所无法有效获取大比例尺高精度测量成果的。通常无人机航空摄影平台工作高度只需要高于地面最高障碍物100~200米即可。如果项目实施地区的地势相对平坦，则可以与传统航拍运用同样的方法，根据相机焦距和所需成果的比例尺来进行航高和航线规划。因此在较为平坦的地势中航拍还是更容易设计无人机的飞行航线。

2 泗水县土地承包经营权确权登记颁证工作无人机航拍实例分析

从技术角度来讲，无人机低空摄影测量更适合于大比例地形图的测绘工作，尤其是在农村土地承包经营权的确权登记工作中使用最为广泛。本文以泗水县的土地承包经营权确权登记颁证项目为例，探讨了无人机技术在该项目中的具体应用技术流程，证明无人机航拍摄影技术在成果比例尺与精度方面能够充分满足上述工作的需求。

2.1 泗水县测区概况介绍

泗水县位于山东省中南部的济宁市，县境内东西最大横距46公里、南北最大纵距为40.6公里，总面积达到1118.96平方公里。泗水县内拥有丘陵、河谷平地等地形，整体处于济宁市中部偏西，济河下游位置。

泗水县属于典型的暖温带季风气候，它的年平均气温在13.5℃，平均降水量超过760mm，全年日照百分率超过50%，相对湿度控制在65%~70%左右。全年无霜期达到200天，四季分明、气候宜人，是著名的海岱明珠。

2.2 泗水县土地承包经营权确权无人机航拍测量项目概述

泗水县此次土地承包经营权确权颁证工作采用了先进的无人机低空航空摄影测量技术，主要对济宁市泗水县四个镇作业区范围内耕地进行航拍与影像图制作，该项目的工作内容主要包括以下三项：

一是获得泗水县4个镇内的200余平方公里真彩色数码照片。

二是获得泗水县4个镇内200余平方公里的正摄影像图。

三是获得泗水县4个镇内200余平方公里的土地数字线划图。

该次测量项目采用到了泗水县4镇的行政界限矢量文件[2]。

2.3 项目技术路线

根据相关规定的技术标准，本次无人机航空摄影测量应用到了GPS实时定位技术、内外业一体化测绘技术与航测数字化技术。这些技术都要根据测区的具体状况来实施测绘，数字线划图所采用的比例为1:2000。测绘过程主要利用航测数字化技术，并结合GPS来建立高程测量基础控制网，在航空摄影过程中获取彩色影像，通过GPS技术辅助施测像控点。另外，还要运用到inpho、ssk等全数字摄影测量系统来实施航空三加密与数据采集工作。在这里，内业测图模块会采集数据并生成图形文件，而外业则根据内业测绘的线划图来实现野外调绘操作，它的数字线划图制作比例尺同样为1:2000。在本项目中，任何测量成果都应该通过“三检”检查（自检、互检、专检），且满足项目精度要求，实现对测量成果质量的有效控制。在完成“三检”后，提交泗水县相关政府部门验收，在验收合格后对各项成果进行分类整理并上交。

2.4 航空摄影测量分析

2.4.1 航摄飞机的选择

航摄设备主要采用我单位自主研发的无人机航摄系统，该系统主要由飞行平台、控制系统与尼康数码相机3部分组成。这其中控制系统主要包括了机载飞行控制部分与地面监控站部分。其中数码相机部分主要技术参数为：像素3600万、像元4.88μm和焦距35mm，它能够确保摄影测量成果达到作业技术要求，并随时对相机实施严格校验，其校验内容包括对主点位置坐标（x0,y0）、主距（f）以及光学畸变系数的测定。

2.4.2 航线设定

航线设定主要是按照常规方法敷设，确保其摄区边界线与无人机的首末航线平行，同时也要敷设在摄区边界线或边界线外，确保摄区边界实际覆盖范围不小于像幅度的30%。在实测像片控制点不影响内业正常加密的状况下，还要确保无人机拍摄超出摄区边界线大于像幅的15%左右，此时就可以视为拍摄合格。考虑到无人机在飞行航线中的飞行姿态保持状况，应该相应增加旁向重叠率确保其稳定性。另外在高差相对较大区域应该插补航线。

2.4.3 航拍实施

按照预先准备好的航摄技术设计路线进行航拍。在无人机起飞之前，对航摄仪做好基本程序检查工作，保证相机的镜头、飞行控制系统与定向系统通电环节稳定，同时保证数据硬盘与飞行管理软件的工作正常，设备各项参数正常无误后就可以起飞。

2.5 数字地形图测量分析

泗水县土地承包经营权确权数字地形图测量采用了1:2000比例的数字地形图，它的等高线基本等高距设定在2.5m，并为居民地内等高线应用了遮盖技术确保其连续性。具体的测量工作包括以下2点。

2.5.1 像片的控制点测量

像片控制点起算点应该以基本控制点为主，它的平面控制点与平高控制点相对邻近基本控制点，且点位中误差不超过数字地形图图上0.1mm，而高程控制点与平高控制点相对邻近高程中误差同样不超过图上0.1mm。

在确定好控制点后就要实施航测野外控制点布设。它的布设方案主要是在平高点按照区域进行网络布设，其中航线数量不要超过6条，且每一条航线确保基线在12条以内，而平高控制点的旁向跨度则不能超过4条航线，如图1。

在图1中，O就为平高点，b表示像片控制点，它依据全野外布点方案来严格执行。当像控结束以后，就要根据上交测区范围来实现内像控点的数据资料、像片与技术汇总，并在像控片中明确控制点与附点位置略图。

2.5.2 无人机航测内业测图

利用空三加密方法来对区域内拍摄网平差进行全过程文件计算，并为所拍摄的航片进行加密，确定其方位元素值，保证加密成果与检查点较差文件。再者，要采用空三导入的方法来绘制航测内业测图。泗水县的平地、丘陵地在绝对定向平面对点误差上不会超过1.5m，山地则不超过2m。所以按照平面对点误差进行配赋，确保误差大致相等且误差方向成对相反。在定向点残余误差改为最小后，确保丘陵地区的高程不大于0.8m。

图1 无人机航摄布点方案示意图

最后是提交加密控制点电子版成果，其中包括1:2000比例的标准分幅正射影像图数据光盘、项目技术总结电子版和质检报告电子版各一份。在航拍摄影工作结束后就可以开始泗水县土地承包经营权确权登记的调查工作。

3 总结

本文所介绍的农村土地承包经营权确权登记颁证工作关乎国计民生，所以在工作中采用优势明显的无人机航测技术更有利于满足农村客户的现实需求。同时它也为测绘部门降低了测绘技术生产成本，为农村土地承包经营权以及整个不动产确权工作打通了良好的技术通道。

[1]胡龙华,王向忠,崔贵彦.北斗高精度无人机航测技术在农村土地承包经营权确权项目中的应用 [J].测绘通报,2016(25):33-34.

[2]任志勇.论农村土地承包经营权确权登记 [J].华北国土资源,2016(14):20.

无人机低空航空摄影测量在土地承包经营权确权工作中的应用

■王岳

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-10-175-1