无人机数据处理技术及其在土地确权中的应用与发展

摘要：本次结合应用实例对无人机相关问题进行试验研究，成果达到预期精度要求。充分证明利用无人机低空摄影测量方法完成农村集体土地使用权确权发证工作既满足工作要求，也是可行且适用的方法。也为用无人机低空摄影测量技术完成其他类似工作项目起到引领和示范作用。具有较好的应用前景。
关键词：无人机；低空摄影；数据处理；土地确权
中图分类号：P24 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0176-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.095
Abstract： This study combined with the application of unmanned aerial vehicle-related problems in the experimental study， the results meet the expected accuracy requirements. Fully proved that the use of UAV low-altitude photogrammetry method to complete the rural collective land use right to determine the work of both the work to meet the requirements， but also feasible and applicable methods. But also for the use of UAV low-altitude photogrammetry technology to complete other similar projects to play a leading role and demonstration. Has a good application prospects.
Key words： Unmanned aerial vehicle； low altitude photography； data processing； land right
1 應用实例介绍
1.1 测区概述
本次采用无人机低空摄影测量技术进行农村集体土地使用权确权登记发证的试点地区是巴彦淖尔市和包头市的有关旗（县、区），其测区情况简述如下：
巴彦淖尔市位于自治区西部，该区域地势起伏小，平均海拔约1030米，非常适合用无人机低空摄影测量技术进行大比例尺现状图测量。
1.2 无人机数据处理
1.2.1 无人机低空摄影测量
本测区采用呼市成图电子有限责任公司自主研发的固定翼无人机DB-2。
低空摄影航线设定航飞方向为东西向飞行，按照摄影区域设定飞行航线，利用google earth地图为航线布设底图。航向重叠65—70%，旁向重叠35—40%。地面分辨率为：0.045米，航高280—300米。图1是测区航线布设示意图之一。
1.2.2 数字化采集（DLG制作）
在全数字摄影测量工作站Mapmatrix上进行立体采集地籍要素。内业采集时根据影像上地物的构像所形成的各自的几何特性和物理特性， 如形状、大小、色调、阴影和相互关系等，来识别地物内容和实质，确定所有地物的轮廓特征。对立体判读有疑问的影像要加注说明，尽量为下工序提供准确、可靠、完整的数据。
1.3 采集成果实地检测
将经内业质检后提交的内业采集DLG成果，用全外业实测1：500地籍图的方法进行野外实地抽样检测。
1.3.1 精度计算
1）用全外业实测地物点（或界址点）与内业数字化采集的地物点（或界址点）之点位较差，计算点位中误差。其计算公式如下：
2）用全外业实测地物点（或界址点）间距与内业数字化采集的地物点（或界址点）间距之较差，计算间距中误差。其计算公式如下：
1.3.2 总体评价
本次采用无人机低空摄影测量技术总共飞行面积1400多平方公里，有效图斑数698个，最大图斑3.71平方公里，最小图斑0.022平方公里。
4个航测项目组用航天远景软件完成空三加密后，其加密点位中误差精度是采用国际先进平差软件PATB平差结果进行评定，各图斑在空三加密后的软件精度报告中所显示的加密精度最大中误差0.090米，最小中误差0.015米，满足《数字航空摄影测量空中三角测量规范》（GB/T 23236—2009）的限差要求。
1.4 土地确权
使用无人机低空摄影测量技术完成正射影像图的绘制并将其与DLG线划图联合使用从而完成农村地区土地确权工作，这一技术具有科学便捷、清晰直观的优势。所有权登记人员能够通过影像图，找出自家土地的所处位置、大小、邻近地区一家土地权属，并将其与DLG线划图链接使用便能够科学高效的完成土地确权。
1.5 数据库的建设
地籍调查期间收集到的数据参数和调查结果要将其根据地籍数据库的各项要求进行入库。包括地理信息、土地使用、土地权属、地籍区域等等。
2 要素分层
要素分层工作在开展过程中要遵守《土地利用数据库标准》以及《城镇地籍数据库标准》中的各项条款内容。在进行地籍调查工作时要结合数据库建库标准制定出合格的要素分层方案，从基础环节保证数据质量。
3 拓扑处理
数据库中储存整理的空间要素相互之间应具备拓扑关系，具体要求有：各处宗地之间不得出现重叠相交、也不能存在空隙部分；界址线与宗地边界线相互重合，界址点位于界址线之上；两条界址线不得出现相交的情况、各处界址点不得出现重合现象；宗地内部各类建筑物不得超出宗地面积。各点、线、面要素之间不得出现交叉重合。
4 建设流程与技术要求
（1）准备阶段。制定数据库搭建方案、挑选数据库搭建软件、预备数据库硬件搭建、招收培训数据库搭建人员、熟悉掌握地籍资料、成果验收等等。
（2）地籍资料前期处理工作。检验数据库资料的完整程度、检查地籍调查资料是否完整真实合理、检查投影系统能否正常使用、完成必要的坐标和投影的转换、检查电子地图分层等等。
（3）数据库结构搭建。地籍数据库的结构搭建由《土地利用数据库标准》以及《城镇地籍数据库标准》中各项要求决定的。
（4）数据的收集和整理。图形数据的收集、属性数据的收集、图形数据与属性数据之间存在的逻辑以及拓扑关系、数据的修正编辑、错误拓扑数据的更正、收集数据的校驗等等。
（5）数据库内容的更新与投入使用。根据《土地调查数据库》中对数据库内容更新的各项要求，使用日常进行地籍调查工作中收集到的变更数据完成更新工作，保证地籍数据库中各项数据资料的准确性和时效性。
（6）使用与维护。数据库的正常使用需要依靠网络支持，并且对硬件环境也有一定的要求、通过对软硬件运行系统的优化升级、运营管理、日常维护从而保证数据库的正常使用。
5 研究结论与展望
通过本次研究，其结论与展望如下：
利用无人机低空摄影测量方法完成农村集体土地使用权确权发证工作既满足工作要求，也是可行且适用的方法。地物点（或界址点）点位和间距中误差均满足《地籍调查规程》（TD/T 1001—2012）的要求，工作效率高。
本次采用无人机低空摄影测量技术进行农村集体土地使用权确权登记只是完成地籍测量的平面位置的定位和测绘试验研究，对于大比例尺地形图的地物、地形点高程测定有待今后进一步研究测试，并希望尽快应用到国土测绘和土地管理事业中。
参考文献
[1]程崇木，张俊华，孙炜等.固定翼无人机航空摄影测量精度探讨[J].人民长江，2010（11）.
[2]韩文军，雷远华，周学文.无人机航测技术及其在电网工程建设中的应用探讨[J].电力勘测设计，2010（3）.
收稿日期；2017-05-02
作者简介：彭树鸿（1981-），女，硕士学位，本科学历，工程师，研究方向为航空摄影。