張盼興，申仲舒

(1.浙江建材測繪院有限公司，浙江 杭州 310022； 2.浙江省測繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，浙江 杭州 311100)

農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證工作是以現(xiàn)有農(nóng)村土地承包經(jīng)營臺賬、合同、證書為依據(jù)，查清承包地塊的面積和空間位置，建立健全土地承包經(jīng)營權(quán)登記簿，妥善解決承包地塊面積不準(zhǔn)、四至不清、空間位置不明、登記簿不健全等問題[1]。從地籍入戶調(diào)查、地塊測量、影像圖的制作、信息的錄入到確權(quán)、登記、頒證，需要投入大量的人力、財力、物力。土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證要做到每一宗土地測繪準(zhǔn)確、程序規(guī)范，傳統(tǒng)的測量方法主要分為實(shí)測法、圖解法、航測法，也可以采用多種方法結(jié)合[2-3]。實(shí)測法一般采用基于地方連續(xù)運(yùn)行參考站(continuously operating reference system，CORS)的實(shí)時動態(tài)載波相位差分技術(shù)(real-time kinematic，RTK)結(jié)合全站儀的測量方法，優(yōu)點(diǎn)是精度高，缺點(diǎn)是需要村民現(xiàn)場指界，工作強(qiáng)度大，測量效率低。圖解法是利用已有的大比例尺地形圖或高分辨率的正射影像進(jìn)行圖解量算地塊界址點(diǎn)坐標(biāo)，可以有效降低工作強(qiáng)度。但浙江省大部分農(nóng)村現(xiàn)有的資料覆蓋率低，資料現(xiàn)勢性不強(qiáng)，山區(qū)精度不高，導(dǎo)致圖解法施行比較困難。航測法主要是采用無人機(jī)進(jìn)行低空攝影測量，具有機(jī)動性強(qiáng)、成本低、效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)出來的正射影像可作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行承包地塊的測量；但正射影像不具備立體感，田坎、有地物遮擋的地方還需要到實(shí)地進(jìn)行人工判斷。

傾斜攝影測量一般是采集1個垂直及4個不同方向的傾斜影像，拍攝照片的同時記錄航高、航速、坐標(biāo)等參數(shù)。與傳統(tǒng)的垂直攝影測量技術(shù)相比，傾斜攝影測量可以獲得多角度高分辨影像，能夠生成數(shù)字三維模型，可以向用戶提供直觀的三維實(shí)景，并直接在三維模型上進(jìn)行要素采集，對田坎、水溝、被地物遮擋的隱蔽處等都具有一定的辨識度，幾乎不需要村民去現(xiàn)場指界，降低了人工成本，節(jié)省了時間。隨著影像后處理技術(shù)的發(fā)展，傾斜攝影技術(shù)生成的實(shí)景三維模型在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，如數(shù)字城市[4]、建筑規(guī)劃[5]、智慧城市[6]等方面。目前，利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)測量農(nóng)村土地的研究鮮有報道。本文利用小型無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)對農(nóng)村土地進(jìn)行測繪，探討該技術(shù)的測繪精度，以期為農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證工作的順利開展提供一種可行的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)選擇

浙江省丘陵山地居多，農(nóng)村承包土地面積小，地塊不規(guī)整，土地測繪精度控制有一定難度。在建德試驗(yàn)區(qū)選取不同面積、不同形狀的45個地塊進(jìn)行試驗(yàn)，地塊具體分布如圖1所示。

圖1 建德試驗(yàn)區(qū)的45個地塊分布

1.2 方法

無人機(jī)影像參數(shù)。無人機(jī)采用大疆Phantom 4 Pro，相機(jī)為無人機(jī)自帶相機(jī)，像幅為4 864×3 648，地面分辨率10 cm，相機(jī)焦距35 mm，相機(jī)傾角45°，相對航高350 m，航向重疊度80%，旁向重疊度80%。

本次試驗(yàn)影像數(shù)據(jù)采集共飛行5個架次，包括1個垂直及4個不同方向，對試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地像控點(diǎn)采集；內(nèi)業(yè)進(jìn)行空中三角測量，并安排有經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)員根據(jù)高分辨率傾斜攝影模型對選取的地塊進(jìn)行勾繪；外業(yè)安排作業(yè)員實(shí)地采用浙江省CORS，利用GPS對選取的圖斑進(jìn)行實(shí)地采集。采集完成后，將外業(yè)采集的點(diǎn)坐標(biāo)與傾斜模型坐標(biāo)進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換，通過計算各界址點(diǎn)的誤差進(jìn)行界址點(diǎn)精度統(tǒng)計，然后對采集的界址點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)面，與內(nèi)業(yè)作業(yè)員選取的地塊面積進(jìn)行比對，計算其相對誤差。具體方法如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)流程

地塊面積相對誤差計算方法參考《浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證成果檢查驗(yàn)收實(shí)施細(xì)則》(浙農(nóng)確權(quán)辦〔2017〕1號)，以地塊的實(shí)測水平投影面積為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(真值)，與同名地塊圖斑的面積對比，計算其相對誤差。相對誤差比例為相對誤差除以真值。

2 結(jié)果與分析

2.1 界址點(diǎn)精度

宗地界址點(diǎn)指宗地權(quán)屬界線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是標(biāo)定宗地權(quán)屬界線的重要標(biāo)志。《浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證技術(shù)方案》(浙農(nóng)確權(quán)辦〔2015〕8號)規(guī)定：圖解法測定界址點(diǎn)精度中誤差不超過1.2 m，且2倍的中誤差為其限差，困難地區(qū)可放寬50%。本次試驗(yàn)對選取的45個地塊的明顯界址點(diǎn)進(jìn)行精度比對，共采集213個界址點(diǎn)信息(圖3)。界址點(diǎn)平面中誤差52.90 cm，最大誤差為1.87 m；誤差超過1.2 m的檢查點(diǎn)有3個，但均在限差范圍之內(nèi)。因此，本研究所用方法的界址點(diǎn)精度可以滿足浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證工作對地塊要素測量要求。

圖3 界址點(diǎn)精度

圖4 地塊面積相對誤差

2.2 面積相對誤差

如圖4所示，對45個地塊面積進(jìn)行比對。地塊面積相對誤差比例最大為6.3%，面積相對誤差比例超過5%的地塊共有5個，占檢查地塊的11.1%，主要是因?yàn)榈貕K面積較小造成的。從誤差分布可以看出，面積相對誤差比例基本與地塊面積大小成反比，地塊越大，相對誤差比例越小。

《浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證成果檢查驗(yàn)收實(shí)施細(xì)則》(浙農(nóng)確權(quán)辦〔2017〕1號)要求：地塊面積相對誤差比例一般不超過5%；對地塊面積小、地形地貌復(fù)雜等情況，相對誤差適當(dāng)放寬，但面積相對誤差比例5%以上的地塊數(shù)不超過抽檢總數(shù)的15%，其中誤差比例15%以上的地塊數(shù)不超過抽檢總數(shù)的5%。由此可見，本研究基于小型無人機(jī)傾斜攝影的方法能夠滿足浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證工作對地塊面積精度的要求。

采用小型無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)對農(nóng)村土地進(jìn)行測繪，其圖解精度可以達(dá)到《浙江省農(nóng)村土地

承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證技術(shù)方案》(浙農(nóng)確權(quán)辦〔2015〕8號)和《浙江省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證成果檢查驗(yàn)收實(shí)施細(xì)則》(浙農(nóng)確權(quán)辦〔2017〕1號)的要求。此次農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)登記頒證項(xiàng)目時間緊，任務(wù)重，地方財政經(jīng)費(fèi)緊張，而且浙江省山地多，地塊面積小且分布零散，導(dǎo)致土地測繪工作難度較高，費(fèi)時費(fèi)力，效率低。小型無人機(jī)傾斜攝影具有影像獲取快捷方便，機(jī)動性強(qiáng)，成本低，影像分辨率高，時效性強(qiáng)等特點(diǎn)，充分利用已有的資料，結(jié)合小型無人機(jī)的傾斜攝影技術(shù)，可以保證土地測繪的質(zhì)量和進(jìn)度。該方法以后將在大比例尺地形圖制作、第三次全國土地調(diào)查、應(yīng)急測繪等方面發(fā)揮更為廣泛的作用。