无人机航测技术在农村地籍调查中的应用

无人机航测技术在农村地籍调查中的应用

辛四梅

广州建通测绘地理信息技术股份有限公司510663

摘要：无人机航测技术也叫摄影测量与遥感，是随着航空和信息技术的发展，逐渐形成的一门新技术。与传统的测绘技术相比在农村地籍调查中具有无法比拟的优势。本文重点探讨无人机航测技术在农村地籍调查中的应用。

关键词：应用；农村地籍调查；无人机航测

一、无人机的航测系统

1.组成

（1）飞行平台。飞行平台就是它的机体以及无人机上所安装的控制系统和动力系统。这三个部分组成起来就形成了较为完整的一个飞行平台。

（2）相机。指的就是无人机拍照所用的相机部分，也可以叫做传感器，平常它都是采用佳能公司为适应航空拍摄而进行设计的5DMark数码相机，这数码相机一共有3种焦距，分别是50毫米、35毫米以及24毫米。其像素一般是2100万的像素。

（3）飞行控制系统。无人机所采用的飞行控制系统一般都是自驾仪UP30，它是世界较为先进的飞行控制系统之一。自驾仪UP30的集成有许许多多的部件，具有的功能是非常多的。例如：飞行速度感应器、GPS接收装置等。能够在不同气象环境中，控制中低速无人机飞行。

（4）运输保障系统与地面监测控制系统。地面监测控制系统主要是包括：电台、计算机、天线以及飞行控制软件。其中飞行控制软件能够对无人机航路点与飞行航线进行设置，并且也可对无人机飞行姿态进行调整，以及无人机航路点的增设。由电台和天线，实现当前无人机飞行参数的输出，可以时刻掌握无人机电池的电压以及电量的状况。无人机地面运输保障系统的部分包括：汽车、保障设备等，其中保障设备有警示筒等，无人机的远距离运送就是通过汽车来完成。

（5）无人机遥控器。进行控制无人机的仪器，主要就是由其控制终端无人机遥控器来控制。无人机遥控器主要的作用是让工作人员可通过它来对无人机进行手动控制，完成无人机的上升降落飞行。

2.特点

（1）快速航测反应能力

无人机航测在实际的运行过程中，主要是在低空飞行，受到气候条件的影响较小。并且对起飞和降落的场地没有太大的要求，只要是较为平整的场地就可以。同时，无人机航测中由于没有驾驶员的操作，所以不用担心人员的安全问题；升空的准备时间是很短的，一般只要15min就可以了，操作也更为简单；由于受到空域影响的范围较小，使得其可以达到人工测量无法达到的地方，提高了测量的效率，扩大了测量的范围。

（2）突出的时效性和性价比

传统高分辨率卫星遥感数据一般会面临两个问题，即存档数据时效性差和编程拍摄时效性差。无人机航测技术可以很好地解决这两个方面的问题，工作的时候可以随时随地的出发，并且可以在很短的时间内完成我们所要测量的区域，及时的提供我们需要的数据。同时，无人机航测技术相较于传统的卫星遥感测绘来说，其成本较低，可以有效的提高经济效益。

（3）监控区域受限制小

我国的国土辽阔，地形和气候较为复杂，很多地区常年积雪、全年云层较厚，这就给卫星遥感技术的数据采集带来了一定的困难。而且对于大飞机的航飞，国家有明确的规定，不能够低于5000m，这种情况下，飞机不可避免的就会受到云层的影响，导致测量精确度降低。而无人机可以很好的解决这个问题，其监控的区域受限制较小，成像质量、精度都远远高于大飞机航拍。

二、航测技术应用于农村地籍调查中的工作要点

（一）航空摄影

数字航测地籍测量精度的高低，主要取决于航片质量和作业质量。因此，用于地籍测量时所摄航片，要求摄影时做到：（1）选用镜头分辨率高、透光力强、畸变差小，底片压平质量好，内方位元素鉴定可靠的航摄仪。（2）严格执行《航空摄影技术规范》要求。（3）要求所摄航片分辨率高、反差适中、相邻航片比例尺变化率稳定。

（二）像控点选择

像控点一般选择明显的地物点，布设密度、选点要求、测量精度需要满足《低空数字航空摄影测量外业规范》要求，且需多布设部分像控点，用于检查无人机低空摄影测量数据的精度。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。

（三）像片外业

地籍测量权属界线调绘，须参照地籍调查表和宗地草图逐一判定界址点点位，在影像不清晰或像片阴影部分，不能准确判定，须绘出地物位置关系图，并标注尺寸，供内业解算用，并按地籍图的要求进行像片整饰、整理相关的地籍调查资料，若有必要，还须在外业进行补测。

（四）内业成图定向点及权属界址点的加密平差

在数字摄影测量工作站上获取同名点的坐标。进行内定向、相对定向、自动匹配计算，修测自动点或人工点坐标，并进行航线或区域网多项式和光束法严密平差计算后，输出高精度的航测加密成果，以便进一步在摄影测量工作站上获取界址点坐标。数字航测法测制地籍图的关键是空三加密。《城镇地籍调查规程》规定界址点对邻近控制点及界址点之间允许的一类误差是100mm，二类误差为150mm，这是数字航测空三加密的作业依据。因此，在加密作业过程中必须注意：（1）选择合适的航摄像片比例尺。（2）保证像控点及加密点的判读转刺精度。（3）权属界址点及像控点的加密须参考外业像控片和地籍调查资料，在数字摄影加密工作站上判读、选刺标明。

三、无人机航测技术在农村地籍调查中的应用

3.1技术路线

航空影像应用于土地变更调查中，主要作用是通过对比地籍图，发现变化图斑并对其进行变更。首先为了给外业调绘成果的转绘提供精确的参照系，航空影像需要进行正射纠正、增强、配准、融合、镶嵌、坐标转换、分幅等处理，使之成为对应的地面坐标系统下标准分幅影像。然后利用现有信息化成果，以现势性强、精度高且定位准确的地籍图叠加到DOM上，按照土地分类体系对比同一范围内遥感图像上地块的形状和利用类型，发现变化图斑，并对其进行标记，再到野外进行实地核查进一步确定，最后将室内判读的结果与野外调查的实际情况进行对比分析，全面查清土地的数量、位置、质量、权属和利用情况，建立新的土地利用数据库。

3.2工作底图制作的关键技术

航空影像的正射纠正是为了消除影像因地形起伏而引起的变形，得到符合某种地图投影要求的新的遥感图像产品。本文采用非全野外布点方案，实测少量外业控制点，通过内业加密的方式进行影像正射纠正。像控点按航线法均匀布点，尽量布设在相邻影像的重叠区域，点位连线尽量覆盖整个测图区域。影像增强是为了改善影像的视觉效果，提高影像的可解译性，突出感兴趣的影像信息，抑制某些不需要的信息。影像配准是指同一区域里一幅影像（基准影像）对另一幅图像的校准，以使两幅图像中的同名像元配准。影像融合主要用于信息的提取，在提高多光谱影像空间分辨率的同时保留其多光谱特性。影像镶嵌是将两幅或多幅影像无缝地拼接在一起构成一幅完整的包含研究区域的影像。

结束语

随着信息时代的快速发展，无人机航测技术作为新兴测绘手段，具有灵活机动、分辨率高、造价低廉、效率高、成图快等优势，在农村地籍调查中采用航测技术能够保证数据的准确性、快速性，提高了工作效率，节省了调查成本。随着农村地籍调查工作的深入加快，利用无人机航测技术获取地籍调查成果得到了实践的检验，具有一定的先进性和科学性。

参考文献：

[1]朱兆先，陈伟伟，陶丹丹.无人机航测技术在农村地籍调查中的应用探究[J].资源信息与工程，2016.

[2]宋亮.无人机航测技术在农村地籍调查中的应用[J].江西省地矿局赣西北大队，2014.