论文部分内容阅读
【摘 要】农村土地承包经营权调查是国家统一部署的一项重要工作。介绍了无人机低空摄影测量技术，分析了其在承包经营权中的应用。采用无人机低空摄影测量技术进行农村土地承包经营权确权工作，提高了工作效率，降低了劳动强度，且精度可以满足规范的要求。
【关键词】承包经营权;无人机航摄;确权登记;农村土地
1引言
根据农业部等六部门联合下发的《关于开展农村土地承包经营权登记试点工作的意见》（农经发[2011]2号），在全国范围内统一开展农村土地承包经营权确权登记工作。本次工作的主要目的是查清农村土地发包方、承包方的名称，发包方负责人和承包方代表的姓名、地址、承包方土地承包经营权权属等信息;查清承包地块的名称、面积、四至、空间位置、土地用途等信息;建立集影像、图形、权属为一体的农村土地承包管理信息数据库和管理信息系统。
根据NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》的要求，农村土地承包经营权确权登记工作需要工作底图。无人机低空摄影测量测量是目前一种较新的测绘技术手段，可满足快速获取测区影像数据，生产DEM，DLG，DOM等产品的需求，为中小测区提供了有效的航测遥感技术服務手段。
2 无人机低空摄影测量简介
无人机低空摄影测量是以无人驾驶飞机作为空中平台，以机载高分辨率CCD数码相机获取影像信息，在航空摄影测量工作站对图像信息进行处理，并按照一定的精度要求制作成地形图、数字高程模型、正射影像图等系列3D产品，是集成了高空拍摄、遥控、遥感及航空摄影测量的新型应用测绘技术。无人机低空摄影测量系统结构简单、机动灵活、使用成本低。
无人机低空摄影测量系统是一种小型的、各种先进技术和设备高度集成的系统，与常规航摄系统相比，具有以下特点：（1）无须专业机场起降。（2）执行任务方便快捷、高效，携带方便，易于转场。（3）系统体积小但集成度高。（4）天气条件要求相对较低。（5）影像分辨率高、现势性强。（6）系统维护相对简单。（7）工程安全风险相对较低。
目前无人机低空摄影测量技术也得到了迅速发展，是航测遥感领域的有效补充。无人机低空摄影测量技术可应用于国家基础地图测绘、数字城市建设、国土资源调查、土地开发整理管理、城市规划、灾害预测与评估、城市交通、测绘、环境治理、生态保护、森林管理、矿产开发等领域，具有十分重要的意义。
3无人机航测在承包经营权确权中的应用
3.1 无人机低空摄影测量技术
无人机低空摄影测量的工作内容主要包括获取测区影像数据、野外像控点测设、内业空三加密以及数字测图几个主要步骤。根据成图比例尺确定相对航高，并进行航线设计及分区，土地承包经营权成图比例尺为1：500。像控点一般选择明显的地物点，可以使用GPS RTK测量其平面坐标及高程，像控点布设密度需要满足《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z 3004-2010）要求，且需多布设部分控制点检查无人机低空摄影测量的精度。内业空三加密主要输出加密后的影像、DEM数据、记录影像大地坐标和3个角元素的文件、记录自动提取的特征点的大地坐标文件、精确匹配后确定的用于相对定向和空三平差的定向点影像坐标文件、相机文件、空三精度报告以及照片的外方位元素等。
3.2 基于低空摄影影像的权属调查
由于无人机低空摄影测量得到的影像比例尺较大，可达到1：500，地面分辨率可达5cm，田间道路、田埂、沟渠等地物清晰可见，可读性强，易于判读和标记，且可以进行距离、面积量算，可以直接作为工作底图进行农村土地承包经营权登记权属调查。
根据基础工作底图和农户承包地登记基本信息表，入户实地进行承包地块权属调查，由农户进行确认，填写《农村土地承包经营权登记申请书》、《土地承包经营权登记家庭承包经营土地调查表》，并收集户主的身份证复印件及家庭成员户口簿复印件。土地承包经营权登记按家庭承包共有人及经营土地调查。根据农户承包地登记基本信息表，入户调查该户户主、共有人、承包地块权属调查，由村干部、调查人、农户进行签字确认。
3.3 基于低空摄影影像的地块图绘制
权属调查得到了地块信息，包括权利人、四至信息等。在权属调查和正摄影像图的基础上，结合已有土地登记簿中的边长和面积，使用道路、田埂、沟渠等线状地物分割图斑，绘制地块图。该方法清晰明了，易于判读，且精度较高。与已有土地登记簿中的边长和面积比对，也保证了成果的准确性和可靠性。
3.4 无人机低空摄影测量精度分析
布设像控点时多布设了部分控制点，可以用来检核无人机低空摄影测量的精度。同时也是用CORS-RTK测量部分明显地物点进行检核。从获取的影像中解析未参与计算的控制点的坐标，与全野外测量得到的坐标对比。精度检核结果见表1。
表1 无人机低空摄影测量精度检核表
平面点位较差范围（cm） 控制点个数 所占比例
0≤∣Δ∣<4 16 15.84%
4≤∣Δ∣<8 46 45.54%
8≤∣Δ∣<12 32 31.68%
12≤∣Δ∣<16 7 6.93%
∣Δ∣≥16 0 0.00%
从表1可以看出，无人机低空摄影测量平面精度较高，约61%的控制点点位较差小于8cm，仅有6.93%的控制点点位较差大于等于12cm。以控制点全野外测量得到的坐标为真值，计算无人机低空摄影测量平面中误差为±8.62cm。
界址点点位较差和地块面积精度检核结果表明，无人机低空摄影测量可以满足土地承包经营权登记发证工作的要求。同时，对部分地块面积进行了检核和统计，结果发现面积较差均满足NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》的要求。
4 结论
无人机低空摄影测量技术相对于传统大飞机航测，具有使用成本低，机动灵活，载荷多样性，操作简单等优点。但无人机低空摄影测量也存在影像航向重叠度和旁向重叠度不规则，像幅小，像片数量多，影像大、倾斜角大且倾斜方向没有规律等问题，特别是在航摄区域地形起伏较大时表现得特别明显。虽然无人机低空摄影测量存在一些缺点，但在小区域航测方面还是有无法比拟的优点，在农村土地承包经营权登记项目中，无人机低空摄影测量技术有效地提高了工作效率，促进试点工作的技术创新，缩短工程周期，减小外业劳动强度，丰富了农村土地承包经营权登记的技术手段，有助于推动农村土地承包经营权登记工作的顺利开展。
参考文献：
[1]任向红.微型无人机航空摄影测量技术在宁夏土地整治中的应用-以宁夏中北部土地开发整理重大工程项目为例[J].测绘与空间地理信息，2013，36（9）：168-169.
[2]刘军，许志华，刘小阳，等.基于无人机遥感影像拓扑分析的三维重建[J].测绘工程，2014，23（8）：32-35.
【关键词】承包经营权;无人机航摄;确权登记;农村土地
1引言
根据农业部等六部门联合下发的《关于开展农村土地承包经营权登记试点工作的意见》（农经发[2011]2号），在全国范围内统一开展农村土地承包经营权确权登记工作。本次工作的主要目的是查清农村土地发包方、承包方的名称，发包方负责人和承包方代表的姓名、地址、承包方土地承包经营权权属等信息;查清承包地块的名称、面积、四至、空间位置、土地用途等信息;建立集影像、图形、权属为一体的农村土地承包管理信息数据库和管理信息系统。
根据NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》的要求，农村土地承包经营权确权登记工作需要工作底图。无人机低空摄影测量测量是目前一种较新的测绘技术手段，可满足快速获取测区影像数据，生产DEM，DLG，DOM等产品的需求，为中小测区提供了有效的航测遥感技术服務手段。
2 无人机低空摄影测量简介
无人机低空摄影测量是以无人驾驶飞机作为空中平台，以机载高分辨率CCD数码相机获取影像信息，在航空摄影测量工作站对图像信息进行处理，并按照一定的精度要求制作成地形图、数字高程模型、正射影像图等系列3D产品，是集成了高空拍摄、遥控、遥感及航空摄影测量的新型应用测绘技术。无人机低空摄影测量系统结构简单、机动灵活、使用成本低。
无人机低空摄影测量系统是一种小型的、各种先进技术和设备高度集成的系统，与常规航摄系统相比，具有以下特点：（1）无须专业机场起降。（2）执行任务方便快捷、高效，携带方便，易于转场。（3）系统体积小但集成度高。（4）天气条件要求相对较低。（5）影像分辨率高、现势性强。（6）系统维护相对简单。（7）工程安全风险相对较低。
目前无人机低空摄影测量技术也得到了迅速发展，是航测遥感领域的有效补充。无人机低空摄影测量技术可应用于国家基础地图测绘、数字城市建设、国土资源调查、土地开发整理管理、城市规划、灾害预测与评估、城市交通、测绘、环境治理、生态保护、森林管理、矿产开发等领域，具有十分重要的意义。
3无人机航测在承包经营权确权中的应用
3.1 无人机低空摄影测量技术
无人机低空摄影测量的工作内容主要包括获取测区影像数据、野外像控点测设、内业空三加密以及数字测图几个主要步骤。根据成图比例尺确定相对航高，并进行航线设计及分区，土地承包经营权成图比例尺为1：500。像控点一般选择明显的地物点，可以使用GPS RTK测量其平面坐标及高程，像控点布设密度需要满足《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z 3004-2010）要求，且需多布设部分控制点检查无人机低空摄影测量的精度。内业空三加密主要输出加密后的影像、DEM数据、记录影像大地坐标和3个角元素的文件、记录自动提取的特征点的大地坐标文件、精确匹配后确定的用于相对定向和空三平差的定向点影像坐标文件、相机文件、空三精度报告以及照片的外方位元素等。
3.2 基于低空摄影影像的权属调查
由于无人机低空摄影测量得到的影像比例尺较大，可达到1：500，地面分辨率可达5cm，田间道路、田埂、沟渠等地物清晰可见，可读性强，易于判读和标记，且可以进行距离、面积量算，可以直接作为工作底图进行农村土地承包经营权登记权属调查。
根据基础工作底图和农户承包地登记基本信息表，入户实地进行承包地块权属调查，由农户进行确认，填写《农村土地承包经营权登记申请书》、《土地承包经营权登记家庭承包经营土地调查表》，并收集户主的身份证复印件及家庭成员户口簿复印件。土地承包经营权登记按家庭承包共有人及经营土地调查。根据农户承包地登记基本信息表，入户调查该户户主、共有人、承包地块权属调查，由村干部、调查人、农户进行签字确认。
3.3 基于低空摄影影像的地块图绘制
权属调查得到了地块信息，包括权利人、四至信息等。在权属调查和正摄影像图的基础上，结合已有土地登记簿中的边长和面积，使用道路、田埂、沟渠等线状地物分割图斑，绘制地块图。该方法清晰明了，易于判读，且精度较高。与已有土地登记簿中的边长和面积比对，也保证了成果的准确性和可靠性。
3.4 无人机低空摄影测量精度分析
布设像控点时多布设了部分控制点，可以用来检核无人机低空摄影测量的精度。同时也是用CORS-RTK测量部分明显地物点进行检核。从获取的影像中解析未参与计算的控制点的坐标，与全野外测量得到的坐标对比。精度检核结果见表1。
表1 无人机低空摄影测量精度检核表
平面点位较差范围（cm） 控制点个数 所占比例
0≤∣Δ∣<4 16 15.84%
4≤∣Δ∣<8 46 45.54%
8≤∣Δ∣<12 32 31.68%
12≤∣Δ∣<16 7 6.93%
∣Δ∣≥16 0 0.00%
从表1可以看出，无人机低空摄影测量平面精度较高，约61%的控制点点位较差小于8cm，仅有6.93%的控制点点位较差大于等于12cm。以控制点全野外测量得到的坐标为真值，计算无人机低空摄影测量平面中误差为±8.62cm。
界址点点位较差和地块面积精度检核结果表明，无人机低空摄影测量可以满足土地承包经营权登记发证工作的要求。同时，对部分地块面积进行了检核和统计，结果发现面积较差均满足NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》的要求。
4 结论
无人机低空摄影测量技术相对于传统大飞机航测，具有使用成本低，机动灵活，载荷多样性，操作简单等优点。但无人机低空摄影测量也存在影像航向重叠度和旁向重叠度不规则，像幅小，像片数量多，影像大、倾斜角大且倾斜方向没有规律等问题，特别是在航摄区域地形起伏较大时表现得特别明显。虽然无人机低空摄影测量存在一些缺点，但在小区域航测方面还是有无法比拟的优点，在农村土地承包经营权登记项目中，无人机低空摄影测量技术有效地提高了工作效率，促进试点工作的技术创新，缩短工程周期，减小外业劳动强度，丰富了农村土地承包经营权登记的技术手段，有助于推动农村土地承包经营权登记工作的顺利开展。
参考文献：
[1]任向红.微型无人机航空摄影测量技术在宁夏土地整治中的应用-以宁夏中北部土地开发整理重大工程项目为例[J].测绘与空间地理信息，2013，36（9）：168-169.
[2]刘军，许志华，刘小阳，等.基于无人机遥感影像拓扑分析的三维重建[J].测绘工程，2014，23（8）：32-35.