高分遥感影像在农村土地经营权项目中的应用
罗胜飞1，曾亚军2
（1．湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 412006；2．湖南省地质矿产勘查开发局四一四队，湖南 益阳 413000）
[摘要] 本文叙述了高分遥感影像在邵阳新宁县农村土地承包经营权确权中的应用情况及数据处理方法。根据当地的实际情况，结合高分辨率航空影像的优势，利用高分遥感影像进行土地确权工作。采用航空遥感技术获取正射影像图（DOM），完成农村土地承包经营权工作的作业流程。它可以改变传统的工作方式，将大量的艰苦工作转化为室内工作，不仅节省了时间，劳动力和成本，而且具有很强的客观性和科学性。
[关键词] 高分遥感影像；农村土地经营权；DOM；航空遥感
高分遥感在土地确权工作应用中与传统的土地确权工作（集体土地所有权调查，集体建设用地与宅基地调查）有很大区别。传统方法在工作开展前都必须进行地籍调查，这里面包括控制测量和细部测量，借助现代化仪器设备，在农村村庄区域内，测量每宗农村宅基地或集体用地的权属界线、界址位置、形状等，计算面积，绘制地籍图和宗地图。对于大面积、大区域的土地确权工作，这种方法在得到工作底图前需耗费巨资且费时费力。本文以邵阳新宁县为研究区域，根据农村土地确权相关规程，结合当地的基本概况以及GIS和RS技术理论,从DOM影像制作，内外业数据处理，数据建库等几方面展开研究，主要探讨航空遥感影像图在土地确权中的应用情况，如航空遥感影像在土地确权中的工作效率，影像的获取方法，影像的目译解释与计算机自动解译的准确度，图形编辑、建属性、数据保存的方法。
1 正射影像制作平台选取
数字正射影像是一种新型的测绘产品，是有着应用前景的基础地理信息数据。现在国内外有许多同类处理软件，如国产的PixelGrid，德国的Inpho，美国的ENVI。其中PixelGrid是由中国测绘科学研究院自主开发的“十一五”重大科技成果，获得2009年度国家测绘科技进步一等奖。该软件采用摄影测量算法，集群分布式并行处理技术，自动化业务处理，用户界面灵活，操作简单。完全有能力生产出从空中三角测量到各种规模的DEM 、 DSM、DOM和其他的测绘产品。PixelGrid软件价格相对便宜，性价比高，所以最终选取该软件进行DOM制作。
2 正射影像制作过程
PixelGrid航空遥感影像处理流程如图所示。按照PixelGrid软件要求的格式整理好原始数据后，首先进行畸变校正等预处理工作，然后新建空三工程，设置工程参数，手动添加图像并划分导航带以实现自动相对定向和模型连接。然后手动确定航带之间的初始偏移，以确保航带的开始和结束处有一个连接点，并在航带中每10个基线添加一个点。在添加初始连接点之后，进行全自动航带间转点。 连接点密集且均匀分布，然后执行自由网平差解算，剔除错误的连接点，直到精度满足要求。 人工加刺控制点，执行区域网平差解算，精度合格后生成PixleGrid所需的项目文件。然后依次进行生成近似核线影像、DEM匹配与拼接、DOM生成、匀光匀色与拼接操作，生成空间分辨率为0.5米的DOM。
本节课的几种推导方法，过程都不复杂，关键是思维的起点，而思维的起点正是“为什么这样想”的问题，因此，本节课我侧重解题思路对学生思维的触发作用，多给学生提供激活思维的机会，逐步积累他们的数学活动经验．后续的推导过程一是简单，二是并非真正意义上的思维活动，学生只是在验证教师的想法，因此没给学生太多所谓动手的时间．
3 正射影像结果与分析
正射影像的质量主要从两个方面考虑：影像精度检查和影像质量检测。通常可以通过以下三种方法检查影像的精度：野外检查；矢量图与栅格图叠加法；栅格图叠加法。本次采用第二种方法，精度完全符合要求。在检查正射影像的精度之后，有必要检查正射影像的颜色和亮度质量，即正射影像的质量检查。该过程通常通过目视方法确定，以检查图像色调的均匀性，亮度以及图像中是否存在噪声斑点或部分缺失图像。
4 确权调查遥感底图制作
在AutoCAD中加载生成的正射影像图（DOM）并叠加村级权属界线，形成农村集体土地承包经营权调查的工作底图。叠加影像时注意检查影像和权属界线的套合和坐标系是否正确。确定土地承包经营权的调查范围（耕地）。根据行政村的大小、形状等，按1：1000-1：2000的比例尺打印，作为权属调查的工作底图。
5 数据处理
5.1 数据平台
在QMapV2007软件里的土地确权菜单项中加载生成公式表项，即可在Excel2007上得出公示表。
在工作室中开展教学活动，学生同教师之间的直接的互动也更加频繁，教师似乎更能发挥其言传身教的作用，再加上工作室相对固定，更能使交流保持近距离、长时间、高频度，有利于形成教师和学生之间亦师亦友的师生关系，从专业培养的角度讲，这种师生关系能够营造出宽容而亲切的教学环境，增加师生之间的相互信任[8]。正是这种信任，大大加大了学习者的学习意愿和学习效果。
5.2 确权调查图的制作
当外界环境压力P1小于等于临界压力Pcr时，两舱之间的补气量将保持Qmax不变。当外界环境压力P1大于临界压力Pcr时，可按式(5)计算两舱之间的补气量。
单期影像分析多为光谱特征、空间特征。本次调查为单期影像，地物存在同一平面位置不同高程，影像上为不同平面位置，田埂边界上存在树木遮挡边界，田埂边界不连续，没有在图像上以灰度变化的形式表现出来等。不同的地物的特征不同，在图像上的变现形式也不同，可根据图像上的变化和差别来区分不同的类别。由于太阳光线差被遮挡，航空遥感影像上有阴影是不可避免的。如有一条田埂，但被树木遮挡，影像上难以识别。这时我们要按照常理，结合实际地块情况，逻辑分析，把边界大致绘出。有些地方虽没有树木遮挡，但田埂线不连续，在中间段了。但下面的田埂线有部分出现，绘制时对照外业纸质底图，结合实际地块边界线，逻辑分析，把边界大致绘出。再查看闭合的地块实际面积，与合同面积做个比较，出入不大且满足要求的前提下，才算边界绘制成功。如地块由张三和张四两兄弟共有，面积三七分，双方互相未制定边界，只有第三方地块由界限，外业调查时需问清双方界限大概是怎么分的，是东西走向，还是南北走向。然后在内业软件上按面积及边界走向给该地块标出边界即可。
在QMapV2007软件上实现地块属性的录入，图形要闭合，每个村民小组一个图层，注地块四至，临时注记等转成编码。
生成公式表后，有的地块四至、编码等没生成，这时得加载该组图框，在索引中输入地块名或编号，找到问题地块，重新标注四至，若该地块未闭合，重新修饰边界或重新拓扑该地块。
5.2.3 地块属性编辑录入
5.2.2 土地斑块的边界绘制
5.3 成果
本次内业工作是在QMapV2007上进行的，这是一款专业的农村土地确权管理系统软件，是基于AutoCAD2007平台上开发的二级系统，由湖南省第一测绘院开发推广。
耕地是农业生产的重要基础，中国耕地资源严重不足，人均耕地面积达不到世界平均水平，而且近年来对耕地资源的破坏和污染越来越严重，导致耕地面积进一步缩小。保护耕地资源可以预防和消除耕地环境危害，要进一步扩大和稳定耕地面积，提高耕地的生产能力，预防各种污染，确保能永久利用土地资源。目前本地的耕地资源利用过程中主要存在以下问题：
6 工作方法分析
本次工作以制好的当地工作影像底图为参照在外野进行土地确权调查工作，然后内业在QMapV2007软件上加载工作影像底图，再编辑地块编号与形状，最后完成以村为单位的图形框。生成以村为单位的公示表，总表。整套流程环环相扣，步步紧扣。没有多余的步骤，没有复杂的工序。内外业按部就班进行，平行分配时间，合理利用时间，工作效率很高，工作流程清晰简单，工作成果获取简单有效。可以说，高分遥感（本工作中用的是航空遥感）影像图在农村土地确权中应用是可行的。
7 相关问题的解决办法
7.1 地块信息不全
土地确权工作的重点是调查承包耕地（含水田、旱田）、园地（含自留地）的面积、四至、空间位置。荒地只要标出位置即可。内业处理中，我们要找到外业调查地块在影像图上的对应位置，这得我们具备辨别影像图的能力，即土地斑块的解译。对于影像特征比较明显的地物，通过直接判读即可识别出地物。其次是应用对比分析法，通过与已知地物类别的影像以及区域各种已知地物类别的地图或专题地图进行比较，以判定该地块的性质和类别。还有可以应用逻辑推理，利用各种现象之间的关系，依照专业逻辑推理进行判读。如一块田，但由于同一块田内种植了两种不同的经济作物，在影像图上显示出来就有颜色深度的区别，形成一个自然的界限，实际上不是田块界限，内业画图时容易分辨错误成两块田。右边黄圈内是两块田，区域内纹理不同，由三种颜色深浅形成。按规定，大于五米的乡村水泥路要画双线，低于五米的画单线。道路不能有房屋等建筑物重叠。
7.2 影像识别错误
影像图上地块形状与实际形状存在差别。在外业工作中会碰到实际地块与底图上的存在些许差别，例如地块形状差别，我们判读标志时会出现这个问题。航拍影像上的图像是特征的顶部形式，并受中心投影属性的影响。在相片的中心，没有图像的位移，并且可以看到物体顶部的形状; 当您离开相片的中心时，它会产生像点位移。只有位于相同高度平面的特征，例如湖泊，平坦的耕地等，在图片的任何部分，具有与实际地物的形状类似的形状，没有变形。地物影像形状的这种变化将给我们带来相片判读的不便。然而，在掌握了航空相片的成像规律之后，可以全面地观察地物的形状变化。
5.2.1 地物边界分析
7.3 地块形状差别
由于遥感影像是垂直拍摄，地物的高程信息体现的不是很明显，如把陡坎识别成田埂，这是很容易犯的错误，这需要我们在现场调查时仔细对照，及时在纸质档上注明特殊地物，以便内业编辑是不会犯错。
比如：在阅读一篇文章或者一本书籍时，老师要告诉学生，先通读，了解内容大意，再进行精读，抓取关键段落或字词，进行情感的深度挖掘。在精读中，将段落进行划分，文章大意进行归纳，了解文章的层次和结构，便于后续的理解。在阅读技巧的培养中，学生获得了整理信息的方法，通过阅读能够准确抓取文章的布局以及其抒发的内在情感，提升了学生的阅读速度以及阅读效率。
7.4 地块面积差异
影像图上地块实际面积与摸底表上地块合同面积存在差异,这是因为地块大小判别引起的。地块大小判别：要素图像的大小取决于要素本身的大小和照片的比例。要正确确定要素的大小，必须知道影像的比例尺。其计算公式为：
（4）500克/升甲基硫菌灵悬浮剂每公顷1.5升或40%多菌灵悬浮剂每公顷1.5升或80%多菌灵每公顷0.75千克对水喷雾。一般于发病初期喷一次，7－10天后再喷一次。
式中，L为地物实际尺寸；l为地物的影像尺寸；M为航空相片比例尺分母。
如果是因为底图的更新速度不可能赶上实际情况的原因，那就要求我们要利用自己的经验，结合逻辑推理，尊重图像的客观现实，对照地块周围的情况，因为有些植被的判读会受摄影季节的影响，所以我们得询问指界人地块的历史情况，然后重新在底图上圈出地块形状及标注类型。
8 结语
利用高分辨率航空影像作为农村土地承包经营权的工作底图，具有实时，快速，低成本，高精度等技术优势，获得的高分辨率遥感数据可广泛应用于各个领域，降低了土地确权调查的现场劳动强度。正射影像制作应用PixelGrid软件，具有很高的性价比。结合QMapV2007土地确权软件，提高了内业工作效率，满足了精度及数据建库的要求。利用本方法进行农村土地确权，能满足国家规范，可在中国其他农村地区推广使用。
【参考文献】
[1]周友义．基于PixelGrid软件的无人机数据处理[J]．测绘与空间地理信息,2013，36(1)．
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[4]于建嵘，石凤友．关于当前我国农村土地确权的几个重要问题[J]．东南学术，2012（4）．
[5]何平．基于MAPGIS的农村集体土地所有权数据库的建立与相关问题的研究[D]．南昌：东华理工大学,2013．
[中图分类号] V
[文献标识码] C
[文章编号] 2096-1995(2019)27-0034-02
标签：高分遥感影像论文; 农村土地经营权论文; dom论文; 航空遥感论文; 湖南有色金属职业技术学院论文; 湖南省地质矿产勘查开发局四一四队论文;