云南文山州富宁县农村集体土地所有权确权中测绘新技术的应用

李怡彬

(玉溪农业职业技术学院，云南 玉溪 653106)

农村集体土地所有权确权中涉及的地形、房屋座落复杂，且部分地区交通不便，需耗费大量人力、物力、财力[1-3]。近年来，遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)技术在测绘中的应用日趋成熟，操作简便，且资金投入相对较少，推广应用价值较高[4-6]。基于上述技术，玉溪农业职业技术学院组成测绘调查组陆续完成了对云南文山州富宁县等地的农村土地确权工作，调查组以GIS为信息源，充分利用GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成组合，减少了费用、人力、物力的投入，提高了成果的精度、准确性，取得了较好的综合效益。笔者特对此进行总结，以期能为类似工作的开展提供借鉴与参考。

1 研究区概况

文山州富宁县位于云南省东南部，地质属川滇黔经向构造带与青藏滇缅“歹”字型构造体系的交汇部位。云岭东延的结露山脉(六韶山)自西向东控制全境，4大山系(木洪、拜子、朱家、坡飘)南北纵横，地理坐标为105°13′～106°12′E、23°11′～24°09′N，是云南通往广西、广东的重要门户，是云南的“东大门”和“出海口”。

富宁县东西相距最宽处109.89 km，南北相距最长处108.78 km，幅员面积5 352 km2，山区面积占96%，境内高原、山地、丘陵、盆地并列，多山间小盆地，共有坝子14个，坝区面积30.43 km2。土地确权涉及该县下辖6镇7乡141个村、4个社区，2 568个村民小组，9.76万户，43万人。当地交通情况一般，多种地形交错，地貌复杂，给土地确权带来较大难度。

2 确权实例数据源和精度要求

2.1 确权实例数据源

从全国来看，国土部门目前已建立较为完善的地理信息数据库，云南省已有较为完整的各地州及县一级的航测地图和卫星影像图。在该实例中，调查组以国土部门航拍的文山州1∶2 000数字正射影像图和1∶10 000卫星影像图作为数据源和底图，上述数据源均满足国土部门的精度要求。

2.2 国土部门精度要求

根据国土资源部2014年颁布的《农村地籍和房屋调查技术方案(试行)》要求，制作工作底图要求选用大比例尺(1∶500～1∶2 000)，其中：农村集体所有权调查成图比例尺为1∶2 000，宅基地使用集体土地使用权成图比例尺为1∶500。

2.3 精度符合性测试

调查组以航拍的文山州1∶2 000数字正射影像图和1∶10 000卫星影像图为数据源和底图进行精度符合性测试，并选取富宁县归朝镇百油村委会洞一小组为例进行精度检查。图1为根据数据源勾画的内业影像图，图2为外业实测图。

图1 内业影像的勾画

图2 外业实测的结果

图1所示的土地内业勾画总面积3 580.02 m2，涉及地块6块。调查组以 GIS+GPS技术集成进行了实地外测，实测检核总面积为3 573.35 m2，相差6.67 m2，出入差值0.19%。调查组发现出入值较大地块主要是地形复杂的丘陵、缓坡地带，平地出入值较小。如图1所示的右侧061、151地块，地形为丘陵、缓坡，出入差值4.5%；中间的055地块，地形为平地，出入差值1%。实测表明，确权人工外业重点应集中于地形复杂的丘陵、缓坡、河谷地带，对于巷道等更为复杂的农村地籍确权，应逐户入户实测，方能提高精确度，也有助于减少村民顾虑，从而更好地支持确权工作的推进。

3 农村土地确权中的测绘新技术应用和精度控制

调查组在确权外业实地测绘中，主要以便携式GPS测绘设备为主，内业图以遥感数据为信息源，充分利用GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成来完成，并尝试应用低空无人机进行部分乡镇地形的测绘，引入三维移动扫描测绘技术对部分农村房屋进行扫描确权。新兴技术的应用取得了较好的测绘效果。

3.1 以GPS便携式测绘设备+“3S”集成组合应用，大幅提升测绘精度

在确权中，调查组以遥感数据为信息源形成初步工作底图，驻村并逐一在工作底图标注承包权利人姓名、地块名称、土地耕地类型等明细信息。进行外业实地测绘时，以便携式GPS测绘设备为主，辅以GIS+GPS、GPS+RS、GIS+RS的“3S”集成，导入实地测绘地块图至工作底图，结合前期获得的GIS数据，对1∶2 000遥感图进行局部修正，大幅提高了精度。其中：GPS+GIS集成，应用于确权中的定点查询专题信息，用于提供或更新土地确权的空间点位；GPS+RS集成，应用于该工作图的局部几何校正、区域选择和分类验证上；GIS+RS集成，用于进行几何纠正和辐射纠正、图像分类和感兴趣区域的选取，并根据GIS进行线和其他地物要素的提取、数字高程模型(DEM)数据的生成，以及土地利用变化和地图更新，可及时更新测绘组完成的工作信息。

3.2 外业便携式GPS测绘设备的精度控制

外业测绘中，由于测绘技术设备主要基于美国卫星导航系统的商业应用，因而存在因GPS卫星引起的轨道误差(又称为星历误差)，因卫星信号传播过程中太阳光压、电离层延迟、对流层延迟、多路径传播引起的误差，以及与接收设备有关的误差。为提高精度，采取以下措施：一是选择天气情况较好时进行外业实测，并将移动站控制在3 km以内，数据采样间隔为5 s，高度角≥15°，移动站连续工作1 h后，要求测绘组必须重新初始化1次，以让移动站保持较好的工作状态，并防止信号丢失；二是移动站走动过程中，注意差分采集周跳值，若周跳值太大(如06或07)和卫星失锁，则重新进行初始化，在树林遮挡等信号较差的情况下，升高GPS天线高度(一般升至5 m)，并延长初始化时间；三是应用“标准光压模型、多项式光压模型和ROCK4光压摄动模型”改正法来提升精度，消除因电离层延迟、对流层延迟、多路径传播导致的误差。经过模型修正后，精度可以达到1 m定轨的要求。充分应用上述措施后，调查组的测量误差精度控制在了2～3 cm，远超过国土部门的精度要求。

3.3 应用低空无人机航摄，大幅提高航空拍图精度和工作效率

确权中，调查组运用测绘低空多旋翼无人机及其配套软件，选择地形状况较好的盆地地区(板仑、木央2个乡镇)进行低空无人机航摄。无人机搭载全景相机获取低空遥感数据，计算机安装专业解算软件处理具体影像，最终取得数字正射影像图(DOM)、数字表面模型(DSM)，精度达到了航空摄影测量地理信息数字成果比例尺1∶1 000的成图精度。2个乡镇仅用时3 d，大幅提升了工作效率。国土部门提供的航拍图，精度仅为1∶2 000，无人机航拍将精度提升了1倍，更清晰地展示了上述2个乡镇的地形地貌。

3.4 应用三维移动扫描测绘技术，获取村落三维图形，提高工作效率

因乡村道路较狭窄，调查组只能选择交通状况较好的乡镇，以电单车车载测绘一体化移动测量系统，360°全景快速获取高精度多元数据。在后期的内业数据加工中，通过配套软件进行数据处理与加工，获取板仑、木央3个乡镇的四维数据成果和三维模型，复原了测绘地区的村景、房屋坐落等。在实地对房屋进行确权时，村民可清晰地在三维图形上指认，更便于区分各自房屋坐落，减少确权中的矛盾。

4 讨论

4.1 低空无人机航拍的大规模应用较困难

根据国土部门土地确权的相关要求，农村集体土地所有权调查的比例尺为1∶10 000，农村建设用地使用权调查的比例尺为1∶2 000，有条件的地区可采用1∶1 000、1∶500比例尺。从实际操作效果看，1∶10 000影像图较为模糊，不易辨认。航拍图属国家机密范围，要提升精度，必须依赖国土部门更新航拍图或提供精度更高的航拍图。低空无人机航拍对地形复杂区域较适用，虽然精度和工作效率大幅提高，但需经过相关部门的严格审核，且航拍图不能流转，受国家航拍管制、保密因素限制，不具备在此类项目中推广的可能性。

4.2 三维移动扫描测绘技术有望成为土地确权利器

在调查组本次的实际确权应用中，木央镇有村民11 479户，板仑镇有村民6 126户，以人工入户进行逐一测绘，以每3人为一个工作组，按每日工作9 h计，每天约能完成35户的地籍测量，要完成上述2个镇的测绘，约需503 d，费用30万元。采用三维移动扫描测绘技术后，调查组仅用2周便完成了对上述2个镇村落三维图形的获取，成本不到2万元，可节约成本约28万元。形成的三维图，较易辨认，村民认同度高，在提升工作效率的同时，减少了村民矛盾。

4.3 精度更高的北斗导航系统的全面商用，将大幅提升测绘精度

目前测绘中使用的GPS测绘设备依赖于美国卫星导航系统。与之相比，我国研制的北斗导航系统独有双向通信功能，在国内应用中，定位精度10 m(最新一代芯片精度可达2.5 m)，测速精度0.2 m·s-1，授时精度10 ns，随着北斗导航系统商用的日益成熟，测绘精度将得到大幅提高。