土地调查中无人机测量应用研究
戴小阳
(贵州黔美测绘工程院 贵州贵阳 550001)
摘 要： 该文以贵州某土地确权项目为工作背景，探讨了无人机摄影测量和土地确权底图制作方法；论文详细论述了整个实施流程，包括航线设计、像控测量、矢量图采集和调查工作底图制作等，给出了立体矢量图和正射影像图的叠加结果。论文是笔者工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词： 无人机 摄影测量 确权 底图制作
1 工作区概况及作业流程
1.1 工作区概况
工作区位于贵州省某试点镇，地势较为平坦，总面积约为80km2，耕地面积约为10万余亩，计划在2个月内完成约10万余亩耕地的农村土地承包经营权发证工作。由于该项目测试时间是在4月份，植被覆盖率较低，但是麦苗已经生长出来，并不是很高，所以很多不同的地块，麦苗长势也不尽相同，田地田埂、田间道路、沟渠、池塘、田坎以及居民地边界等均能在影像上清晰分辨，有益于后期承包地块的识别。基于这些原因，在作业过程中，我们考虑采用航测法和实测法相结合的方式进行农村土地承包经营权确权登记发证工作：首先采用固定翼无人机搭载数字航摄仪获取试验区的真彩色原始影像，通过POS数据解算，空三加密，制作数字正射影像，在全数字摄影测量系统上立体采集矢量数据，制作调查工作底图，这样可以大大提高作业效率，缩短作业工期。
2018年5月，公司拟通过自有资金认购嗨皮网络非公开发行的536.82万股普通股票，认购金额为人民币7800万元，认购完成后嗨皮网络的注册资本从人民币3440万元增至3823.29万元，上市公司将拥有嗨皮网络10.02519%的股权。嗨皮网络是业内领先的移动互联网内容策划、制作、传播与精准营销的大数据技术和运营公司，同时，旗下运营着国内最大的独立娱乐新闻网站—花边娱乐，向广大中文互联网用户提供喜闻乐见的娱乐新闻。
1.2 作业流程
此项目采用固定翼无人机搭载宾得645D数字航摄仪、机载POS进行航空摄影，获取作业区范围内的真彩色原始影像和POS数据，通过对POS数据进行解算，得到每张像片的外方位元素，通过GNSS-RTK技术进行外业像片控制测量，获取像片控制点的高程坐标和平面位置坐标，和POS解算数据一起，共同参与到空中三角测量运算中。在空中三角测量运算中，我们是利用Inpho软件进行的，将空三加密成果和DEM数据作为影像纠正的基础，制作数字正射影像，在全数字摄影测量系统下，立体采集地块边界信息，内业无法分辨及有疑问的地方，做好标记；使用GPS-PTK设备外业进行实地测量，得到比较准确的承包地块界址点位坐标，即采用航测法与局部实测法相结合的方式获取承包地块界址点点位坐标；内业采集地块边界，将地块矢量图、基本农田数据、地力等级数据等叠加到数字正射影像上，制作调查工作底图，进行外业权属调绘，对影像无法判读及权属纠纷较大的地块辅以实测检验的方法完成。该项目共飞行了3个架次，22条航线，6条构架航线，约120km2，布设像控点35个，检查点44个，制作1∶2000标准分幅数字正射影像114 幅。
2 像片控制测量
2.1 像片控制点布设
此实验项目采用区域网布点方案，全都布设为平高控制点，利用航线设计图进行像片控制点的选点，布设的控制点满足以下目标条件：像片控制点布设在航向及旁向6片或5片重叠处，且位于旁向重叠中线附近，像控点刺点目标的影像明显、清晰可见，在实地及影像均能清晰标记，并易于观测，无信号遮挡或干扰。
2.2 像片控制点及检查点的施测
像控点及检查点的联测，利用贵州省连续运行基准站网系统支持下的网络RTK技术进行施测，每个点位观测3次取平均数。在此项目中，所有布设的像控点均是平高控制点，简称P，并布设了部分检查点，像控点施测完毕，利用检查点进行检查，经检查，测得的像控点均符合后期空三加密的精度要求。在进行像点的整饰、像控点施测时，对实测现场进行拍照，从不同角度拍摄远景及近景照片，完成后，制作像控点点之记。
(3)镶嵌加载正射纠正后航带单片，Geomosaic 模型可自动生成拼接线，且拼接线无交叉，且在房屋非密集区，可有效的避开房屋，在房屋密集区域要进行拼接线的编辑。镶嵌线的选择应沿地物边线或高差变化平缓区域进行，尽量避开高差急剧变化地区和高大、明显建筑物。正射影像制作结果如图1所示。
2.3 空三加密
此项目采用Inpho软件进行空三加密，Inpho软件是比较常用的航空摄影处理软件，自动匹配、处理效率较高，使用便捷等，自动匹配连接点的功能比较强大，甚至在水域、森林、沙漠等特征点较少的区域也可进行较好的匹配，首先根据测区概况建立工程，加入相机参数，将数据进行转换并生产金字塔，划分航带。
2.4 正射影像制作
地块信息数据是整个矢量图的重要组成部分，是整个项目实施的关键，在影像上，不同的作物呈现不一样的影像，因此我们可以根据地块的纹理、颜色、色调不同，对不同的作物轻易地进行区分。由于我们的航空摄影时间是在12月份，对于平原地区而言，大部分种的都是麦子，对于相同的地类，我们可以根据作物长势的不同进行地块区分，当同样的地类、同样的作物、同样的长势，在影像图上是无法判别的，这类问题只有到实地进行区分，采取实测法进行补充，区分不同承包地块之间的分界线。在作业过程中，采用贵州CORS系统，在村组负责人、农户的配合下，由承包地块双方直接到实地进行指界，调绘人员根据承包地块双方所指地块界址点，进行实地测量，并将实地测量结果展绘在调查底图上。
基于以上研究，我们可以认为听力理解策略是一种总的学习方法、技巧或者具体活动，旨在帮助语言学习者解决听力学习中遇到的问题或困难。这些方法、技巧或活动可以是外在的能够直接观察到的行为，也可以是不能直接观察到的内部的心理活动，可以是语言的或者非语言活动，它们对听力学习产生间接影响，有时也可能对听力学习产生直接影响。语言学习者在进行听力理解时，大多可以意识到他们自己所采用的听力学习策略，特别是当别人要求他们注意自己的活动的时候。
图1 正射影像图
图2 立体采集矢量图与正射影像叠加
矢量图采集的成果质量对整个调查底图的制作质量影响较大，同时也会影响到外业调查的工作效率和工作质量。在此实验项目中，矢量图数据采集是在全数字摄影测量软件系统上进行的，采集过程中，不需要对测区范围内的所有地物进行全要素采集，只需采集几个特定的要素即可，主要包括承包地块边界、农村道路、沟渠、居民地范围、坑塘、陡坎等，立体采集原则上是由内业定位，外业定性，内业对有把握并能判准的地物、地貌要素，要用测标中心切准地物外轮廓线，按规定图层及符号准确绘出。
肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是肝恶性肿瘤中最常见的病理类型，其进展快，恶性程度较高，预后较差，死亡率较高[1]。肿瘤转移是人类恶性肿瘤疾病中致死性因素之一[2]，探讨肿瘤转移的机制对于开发相关治疗策略、降低转移相关死亡率具有重要意义。长链非编码 RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是一类转录本长度超过 200 核苷酸单位（nucleotide）的功能性 RNA 分子，参与包括 HCC 在内的多种癌症的发生和发展过程，且与许多肿瘤的发展与转移密切相关[3-5]。
3 矢量图采集
(2)匀光匀色在镶嵌之前，首先对影像的色彩、色调进行匀光匀色，使其一致、均匀，同时，对于镶嵌线附近的地物和镶嵌线两侧的色彩过渡必须进行细致的处理，使其过渡自然、地物拼接无错位现象，以保证影像拼接的质量。
3.1 田块信息数据
(1)单模型DOM生成以数字高程模型(DEM)数据成果和空三加密成果为基础，对原始影像进行纠正，首先生成像对正射影像，然后在单个模型中，选择影像色彩鲜艳、色调均匀、亮度饱满的像片生成正射影像，然后逐张生成单片正射影像。
3.2 沟渠
在立体状态下，实地采集沟渠边界线，当沟渠宽度小于1m时，以地块边界代替沟渠边界线，当沟渠宽度大于1m时，应画成双线。
4 调查工作底图制作
对立体采集的包括地块、水系、道路、居民地等图层组成的矢量数据，进行图形编辑，依据数据入库的要求，采用不同特征的线段、线型、单元符号，将权属界线一一连接，形成权属图。将所得到的结果，也就是权属图再按照《GBT_20257.1-2007_国家基本比例尺地图图式_第1部分：1∶500_1∶1000_1∶2000地形图图式》的要求，进行图面的注记和整饰，形成矢量图形，套合正射影像数据、收集到的行政界线、基本农田信息数据，打印成1∶2000比例尺调查工作底图。在工作过程中采用全数字摄影测量系统进行立体采集地块边界，相比较图解法而言，精度较高。实地采集地块图、矢量图与影像的叠加图具体情况如图2所示。
开挖从上到下逐层进行，先挖中间，再向周边扩挖。每节开挖高度控制在1m左右，如遇软弱地层，开挖高度不大于0.5m，每挖完一节，必须吊线修边、使孔壁圆弧保持上下顺直一致。
5 结语
与传统的有人机航空摄影相比，无人机具有价格低廉、作业高效、飞行高度低等优势，可快速获取清晰的精度较高的影像数据信息，同时采用POS辅助航空摄影可大大减少外业的工作量，降低生产成本，拥有非常可观的经济性，高科技的无人机在航空摄影测量方面的使用越来越广泛，由此制成的数字正射影像产品在土地调查中发挥着极其重要的作用。
参考文献
[1] 张可.基于3S技术的农村集体土地所有权确权登记方法研究[D].吉林大学,2016.
[2] 洪亮,周志成,方敏,等.低空无人机航摄平台的探索与实践[J].测绘地理信息,2013,38(3)：77-79.
[3] 冯新伟.土地利用现状遥感更新外业调查方法研究[J].国土资源科技管理,2015,22(6)：69-72.
中图分类号： P237
文献标识码： A
文章编号： 1672-3791(2019)02(a)-0062-02
DOI： 10.16661/j.cnki.1672-3791.2019.04.062
标签：无人机论文; 摄影测量论文; 确权论文; 底图制作论文; 贵州黔美测绘工程院论文;