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【摘 要】对农村集体进行全面准确的地籍测量,能够切实做到权责明确,提高农村集体土地的管理水平。在农村土地承包经营权确权工作中,农村土地承包土地面积比较小,分布比较零散,如果采用常规的全野外实测法作业效率较低、成本高,而采用大飞机航摄成本相对较高,無人机遥感技术优势明显。本文介绍了无人机遥感技术及其优势,并探讨了无人机遥感技术在农村土地承包经营权确权中的应用。
【关键词】无人机遥感技术;农村土地承包经营权确权;测绘
一、农村土地承包经营权确权
农村集体土地权属调查主要是将集体土地的权属依据一定的界线划定落实到农民集体、村集体或乡镇农民集体。通过权属调查,查清每宗地的权属、坐落、界线、面积以及用途等内容,将调查得到的图件、表格等数据进行登记造册,为建立管理数据库、发证和统计分析做数据基础。农村集体土地所有权确权登记发证项目成果,还可应用于建立土地利用现状数据,有利于地方国土资源部门更为准确了解用地现状,有助于地方用地规划,农村集体所有权数据库还可以应用于农业发展规划、新农村建设、耕地复垦以及灾害评估等领域。
二、无人机遥感技术及其优势
利用无人机遥感系统采集数据时,其工作流程为:根据遥感任务的要求对待拍摄地区进行航迹规划,在地面控制子系统中将规划好航线并载入到遥感空中控制子系统。无人机地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行,遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄;遥感传感器子系统将拍摄的数据进行存储,无人机平台则利用无线传输通道将飞行数据传输到地面的控制子系统;地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线,必要的情况下,可以根据接收的数据更改本次飞行的计划,比如可以马上进行部分地区的补拍;拍摄结束后可以自动切入手控飞行,等待降落。无人机遥感技术的优势主要有:
(一)无人机遥感监测的快速、高效
针对应急事件无人机可立刻对测区进行大范围监测业务,单台无人机日监测能力最高200-320平方公里,提高监测效率。在短时间内生成测区高清晰图像数据。
(二)遥感监测大尺度、宏观性
无人机通过不同航高可实现高空间、大面积监测,也可实现低空间较小范围精确监测。并可多架、多次同时对上万平方公里测区进行监测。
(三)获取影像分辨率高
无人机遥感的最大优点是遥感影像分辨率高、成像效果清晰。无人机搭载的高精度数码成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力。
(四)数据精确度高
无人机遥感影像数据处理后,可在电脑屏幕上显示平面和三维场景影像,鼠标点到哪里就能显示出坐标、高度等数据信息,相比传统技术,精确度很高。
(五)处理速度快、周期性强
影像分辨率可以达到0.1-0.5米,分辨率优于目前国内外所有的高分辨率卫星影像数据;数据采集和处理速度快。能与GIS及遥感应用系统方便集成,可快速搭建测量应用,能保障提供综合和周期性的服务。
三、无人机遥感技术在农村土地承包经营权确权中的应用
(一)测绘概况
由于H省某地区有一些地方会有户均耕地面积小的情况,加之手持GPS由于精度有限,实测工作中发现测量结果误差较大,造成群众对测量结果不认可等的问题,使H地区部分试点县试点乡镇的土地确权工作一度被动。为顺利完成试点任务,确定将无人机航测遥感技术应用于土地确权试点项目外业测量。在此以H省A县农村土地承包经营权确权登记发证试点航空摄影测量工作为例,农村土地承包经营权确权登记发证工作主要利用1:2000正射影像底图,套合第二次土地调查后形成的最新土地利用现状图数据(县、乡镇行政界线以及村权属界线,图斑线、地类),按1:2000比例尺出图制作成权属调查工作底图,在此基础上由外野进行实地地块界线手工绘制、权利人,地块号,地块名称等的调查,然后经内业采用CASS数字测图系统进行上图、编辑、编制成农村集体土地所有权基础数据,利用KQ系统软件进行权属资料建库、分类面积统计和汇总等后续工作。
(二)工作操作流程
1.利用无人驾驶飞机对调查区进行分辨率为0.1米的全覆盖航拍,选取地面控制点进行正射纠正,提高影像的几何精度,增强可解译性,制作现势性强、精度高且定位准确的1:2000比例尺的无人机航拍正射影像为基础工作底图。
2.采用遥感影像室内预判,先在室内勾绘种植作物地块,以村民小组为制图单元制作外业调绘底图。将外业调绘底图下发给各村民小组,由当地土管人员对权属、地界进行确认,无法确定的采用亚米级手持GPS进行实地调查和勘测定界,并在底图上标明,由此获取工作区内每一块土地的种植类型、面积、权属和分布等信息。
3.将外业调查修改的结果进行内业整理,对耕地现状进行权属、作物及面积的分类统计,提交成果表格及图件。
(三)精度控制
本次采用先进、高效、准确、直观的调查及统计方法,与以往由各村民小组自行调查并手工测量的方法相比,具有现势性强、数据精确、节省人力物力时间的优点。为确保本次调查成果的质量和精度,采取以下措施对调查工作的各个环节进行质量控制。
1.采用精度高、现势性强的无人机航拍数据为基础调查底图,选取地面控制点进行正射纠正,以提高影像的几何精度,增强可解译性。
说明:总图斑数共320个,实测图斑共31个,占9.69%;3)总误差为1603.45平方米(约合2.41亩),平均误差为51.72平方米(约合0.08亩),最大误差为132.68平方米(约合0.20亩),最小误差为1.74平方米;总误差率为1.79%,平均误差率为0.06%,最大误差率为5.32%,最小误差率为0.03%。
表1 误差比对分析表 单位: 平方米
2.将参加外业调绘、内业数据整理、编图、统计等工作的技术人员集中培训,制定统一的技术方案、分类标准、精度要求,要求工作人员严格按照标准的外业调绘方法和内业数据处理精度开展本次调查工作。
3.采用试点验证提高精度。在项目正式开展之前,选取一个村民小组作为试点,以便对整个工作方法进行统计精度上的验证。
四、结束语
通过对利用无人机航摄获取高分辨率影像制作1:2000比例尺线划图项目的数据精度统计分析,地物点平面点位中误差为±0.383米,达到相应比例尺实测精度要求,满足土地使用权确权登记发证工作需求,工期与全野外实测相比提高了近60%。综上所述,应用无人机航摄获取高分辨率影像进行土地使用权确权登记发证工作,不仅使成果的图形精度达到实测精度要求,提高工作效率,缩短了工期,同时高分辨率影像图的制作,丰富了产品成果,用于权属调查底图时,因其能更加直观地展现权利人界线的相互关系,易于土地权利人接受,提高了社会效益,试验效果极佳,建议在整个测区进行推广。
参考文献:
[1]路海丰,王洪梅,范更有.无人机遥感技术在农村土地承包经营权确权登记工作中的应用[J].科技展望,2014-09-10.
[2]周晓云,陆朝锋,廖顺华.无人机航测遥感技术在农村土地承包经营权登记试点中的应用[J].测绘与空间地理信息,2014-11-25.
【关键词】无人机遥感技术;农村土地承包经营权确权;测绘
一、农村土地承包经营权确权
农村集体土地权属调查主要是将集体土地的权属依据一定的界线划定落实到农民集体、村集体或乡镇农民集体。通过权属调查,查清每宗地的权属、坐落、界线、面积以及用途等内容,将调查得到的图件、表格等数据进行登记造册,为建立管理数据库、发证和统计分析做数据基础。农村集体土地所有权确权登记发证项目成果,还可应用于建立土地利用现状数据,有利于地方国土资源部门更为准确了解用地现状,有助于地方用地规划,农村集体所有权数据库还可以应用于农业发展规划、新农村建设、耕地复垦以及灾害评估等领域。
二、无人机遥感技术及其优势
利用无人机遥感系统采集数据时,其工作流程为:根据遥感任务的要求对待拍摄地区进行航迹规划,在地面控制子系统中将规划好航线并载入到遥感空中控制子系统。无人机地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行,遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄;遥感传感器子系统将拍摄的数据进行存储,无人机平台则利用无线传输通道将飞行数据传输到地面的控制子系统;地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线,必要的情况下,可以根据接收的数据更改本次飞行的计划,比如可以马上进行部分地区的补拍;拍摄结束后可以自动切入手控飞行,等待降落。无人机遥感技术的优势主要有:
(一)无人机遥感监测的快速、高效
针对应急事件无人机可立刻对测区进行大范围监测业务,单台无人机日监测能力最高200-320平方公里,提高监测效率。在短时间内生成测区高清晰图像数据。
(二)遥感监测大尺度、宏观性
无人机通过不同航高可实现高空间、大面积监测,也可实现低空间较小范围精确监测。并可多架、多次同时对上万平方公里测区进行监测。
(三)获取影像分辨率高
无人机遥感的最大优点是遥感影像分辨率高、成像效果清晰。无人机搭载的高精度数码成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力。
(四)数据精确度高
无人机遥感影像数据处理后,可在电脑屏幕上显示平面和三维场景影像,鼠标点到哪里就能显示出坐标、高度等数据信息,相比传统技术,精确度很高。
(五)处理速度快、周期性强
影像分辨率可以达到0.1-0.5米,分辨率优于目前国内外所有的高分辨率卫星影像数据;数据采集和处理速度快。能与GIS及遥感应用系统方便集成,可快速搭建测量应用,能保障提供综合和周期性的服务。
三、无人机遥感技术在农村土地承包经营权确权中的应用
(一)测绘概况
由于H省某地区有一些地方会有户均耕地面积小的情况,加之手持GPS由于精度有限,实测工作中发现测量结果误差较大,造成群众对测量结果不认可等的问题,使H地区部分试点县试点乡镇的土地确权工作一度被动。为顺利完成试点任务,确定将无人机航测遥感技术应用于土地确权试点项目外业测量。在此以H省A县农村土地承包经营权确权登记发证试点航空摄影测量工作为例,农村土地承包经营权确权登记发证工作主要利用1:2000正射影像底图,套合第二次土地调查后形成的最新土地利用现状图数据(县、乡镇行政界线以及村权属界线,图斑线、地类),按1:2000比例尺出图制作成权属调查工作底图,在此基础上由外野进行实地地块界线手工绘制、权利人,地块号,地块名称等的调查,然后经内业采用CASS数字测图系统进行上图、编辑、编制成农村集体土地所有权基础数据,利用KQ系统软件进行权属资料建库、分类面积统计和汇总等后续工作。
(二)工作操作流程
1.利用无人驾驶飞机对调查区进行分辨率为0.1米的全覆盖航拍,选取地面控制点进行正射纠正,提高影像的几何精度,增强可解译性,制作现势性强、精度高且定位准确的1:2000比例尺的无人机航拍正射影像为基础工作底图。
2.采用遥感影像室内预判,先在室内勾绘种植作物地块,以村民小组为制图单元制作外业调绘底图。将外业调绘底图下发给各村民小组,由当地土管人员对权属、地界进行确认,无法确定的采用亚米级手持GPS进行实地调查和勘测定界,并在底图上标明,由此获取工作区内每一块土地的种植类型、面积、权属和分布等信息。
3.将外业调查修改的结果进行内业整理,对耕地现状进行权属、作物及面积的分类统计,提交成果表格及图件。
(三)精度控制
本次采用先进、高效、准确、直观的调查及统计方法,与以往由各村民小组自行调查并手工测量的方法相比,具有现势性强、数据精确、节省人力物力时间的优点。为确保本次调查成果的质量和精度,采取以下措施对调查工作的各个环节进行质量控制。
1.采用精度高、现势性强的无人机航拍数据为基础调查底图,选取地面控制点进行正射纠正,以提高影像的几何精度,增强可解译性。
说明:总图斑数共320个,实测图斑共31个,占9.69%;3)总误差为1603.45平方米(约合2.41亩),平均误差为51.72平方米(约合0.08亩),最大误差为132.68平方米(约合0.20亩),最小误差为1.74平方米;总误差率为1.79%,平均误差率为0.06%,最大误差率为5.32%,最小误差率为0.03%。
表1 误差比对分析表 单位: 平方米
2.将参加外业调绘、内业数据整理、编图、统计等工作的技术人员集中培训,制定统一的技术方案、分类标准、精度要求,要求工作人员严格按照标准的外业调绘方法和内业数据处理精度开展本次调查工作。
3.采用试点验证提高精度。在项目正式开展之前,选取一个村民小组作为试点,以便对整个工作方法进行统计精度上的验证。
四、结束语
通过对利用无人机航摄获取高分辨率影像制作1:2000比例尺线划图项目的数据精度统计分析,地物点平面点位中误差为±0.383米,达到相应比例尺实测精度要求,满足土地使用权确权登记发证工作需求,工期与全野外实测相比提高了近60%。综上所述,应用无人机航摄获取高分辨率影像进行土地使用权确权登记发证工作,不仅使成果的图形精度达到实测精度要求,提高工作效率,缩短了工期,同时高分辨率影像图的制作,丰富了产品成果,用于权属调查底图时,因其能更加直观地展现权利人界线的相互关系,易于土地权利人接受,提高了社会效益,试验效果极佳,建议在整个测区进行推广。
参考文献:
[1]路海丰,王洪梅,范更有.无人机遥感技术在农村土地承包经营权确权登记工作中的应用[J].科技展望,2014-09-10.
[2]周晓云,陆朝锋,廖顺华.无人机航测遥感技术在农村土地承包经营权登记试点中的应用[J].测绘与空间地理信息,2014-11-25.