南聰強(qiáng)
(四川省國土整治中心,四川 成都 610059)
土地勘測定界,是根據(jù)土地征收、劃撥、出讓、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、土地利用規(guī)劃及土地開發(fā)、整理、復(fù)墾等工作需要,實(shí)地界定土地使用范圍、測定界址位置、調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀,計(jì)算用地面積,為自然資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學(xué)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料而進(jìn)行的技術(shù)服務(wù)性工作[1,2]。四川地處西南區(qū)域,地形地貌復(fù)雜多樣,一定程度上給土地勘測和調(diào)查帶來了難度;四川省不斷加大土地勘測定界工作力度,在原有工作的基礎(chǔ)上,大力推進(jìn)無人機(jī)航空遙感等新型測繪技術(shù)服務(wù)于自然資源管理,極大提升了工作效率,也為自然資源管理的信息化、智能化和規(guī)范化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
無人機(jī)遙感利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)建模應(yīng)用技術(shù),可以快速、精確地獲取國土資源、自然環(huán)境、地震災(zāi)區(qū)等檢測目標(biāo)的位置及屬性信息。傳統(tǒng)的土地勘測定界工作主要通過人工實(shí)地進(jìn)行勘測,耗時(shí)耗力。無人機(jī)航攝系統(tǒng)在影像獲取方面以其迅速響應(yīng)、機(jī)動靈活、時(shí)效性強(qiáng)、成本低廉、分辨率高等特點(diǎn),擁有了其它測繪手段不可比擬的優(yōu)勢。通過影像與已有土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行疊加,可初步劃定地類界線,并形成外業(yè)勘界工作底圖,最大程度減少外業(yè)工作量。
見圖1所示。
圖1 無人機(jī)遙感技術(shù)在土地勘測定界中的技術(shù)流程圖
航攝前,應(yīng)對項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地踏勘,充分分析測區(qū)地形地貌、天氣條件等因素,并根據(jù)已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開展航線規(guī)劃與設(shè)計(jì);預(yù)選多個(gè)條件良好的起降場地,為正式的航攝做好準(zhǔn)備;成功獲取影像后,應(yīng)現(xiàn)場對航攝影像進(jìn)行質(zhì)量檢查,質(zhì)量合格后提交下工序,不合格則進(jìn)行補(bǔ)飛或重飛。
按照航攝比例尺以及項(xiàng)目成圖精度要求,每隔6條基線布設(shè)一個(gè)像控點(diǎn),逐航線布點(diǎn);像控點(diǎn)一般布設(shè)在易于判識和保存的地方,如平房房角、道路交叉口、斑馬線、花臺角等地方;像控施測時(shí)首選已建立的四川省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)服務(wù)平臺(SCGNSS),在有網(wǎng)絡(luò)的地方,采用網(wǎng)絡(luò)RTK對像控點(diǎn)進(jìn)行測量。
在立體攝影測量中,空中三角測量是指根據(jù)少量的野外控制點(diǎn),在室內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)加密,求得加密點(diǎn)的高程和平面位置的測量方法。空三前,應(yīng)根據(jù)相機(jī)檢校報(bào)告對原始無人機(jī)影像做畸變差校正,對于影像清晰度不佳的情況,必要時(shí)要對影像做增強(qiáng)處理;其次,采用相關(guān)空中三角測量軟件對去畸變后的影像自動提取連接點(diǎn),并進(jìn)行自由網(wǎng)平差,自由網(wǎng)平差過程中,可手動刪除殘差明顯超限的連接點(diǎn),也可在連接點(diǎn)稀少的情況下手動加入連接點(diǎn)以提高精度;刺點(diǎn)完成后,進(jìn)行區(qū)域平差解算,再對各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行精度評定,最終,形成滿足精度要求的空三加密成果。
基于畸變后的影像數(shù)據(jù)、空三加密成果以及符合要求的DEM數(shù)據(jù),生成單模型DOM,單模DOM要求影像清晰、分辨率正確、無明顯的變形、無信息缺失且平面精度符合項(xiàng)目要求;采用無縫鑲嵌技術(shù)進(jìn)行單模型DOM鑲嵌,鑲嵌前,檢查鑲嵌線是否有穿過人工建筑的情況,若有則重新編輯鑲嵌線,避免穿過建筑物,鑲嵌時(shí),最大程度采用各單模型影像的中心區(qū)域,模型之間影像重疊處不應(yīng)有重影和虛化現(xiàn)象;鑲嵌完成后,對DOM的色調(diào)、重影、噪聲等進(jìn)行必要的處理,使影像清晰、紋理豐富、反差適中、色調(diào)均衡,無明顯接邊痕跡,無模糊、錯(cuò)位、拉伸、扭曲等現(xiàn)象,保證不同重點(diǎn)地區(qū)影像之間色調(diào)基本一致,最終,形成滿足精度要求的數(shù)字正射影像成果,用于輔助勘界調(diào)查。
立體采集時(shí),應(yīng)該選擇立體模型中相對中間的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,減少模型誤差,提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度。地貌信息主要采集等高線、高程點(diǎn);地物信息主要采集耕地、水系、道路、建筑用地、管線、全部地類界以及地名信息;立測完成后,應(yīng)檢查采集的成果是否正確,一般要求圖斑封閉、邏輯正確、無壓蓋和搭接。
根據(jù)內(nèi)業(yè)采集成果制作外業(yè)土地利用調(diào)繪、地形勘測工作底圖,進(jìn)而開展外業(yè)實(shí)地調(diào)繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查等工作。
(1)實(shí)地調(diào)繪檢查。實(shí)地調(diào)繪檢查主要指外業(yè)根據(jù)內(nèi)業(yè)預(yù)采集的要素進(jìn)行外業(yè)核實(shí),補(bǔ)測、補(bǔ)調(diào)室內(nèi)無法判讀的要素。
(2)土地利用現(xiàn)狀調(diào)查。土地勘測定界工作中的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查,包括土地權(quán)屬調(diào)查及地類調(diào)查兩部分。①權(quán)屬調(diào)查。土地權(quán)屬調(diào)查,以第二次全國土地調(diào)查資料為基礎(chǔ),結(jié)合無人機(jī)數(shù)字正射影像,調(diào)查已確定的土地所有權(quán)、使用權(quán)主體及權(quán)屬界線,并通過實(shí)測、調(diào)繪或根據(jù)土地確權(quán)資料轉(zhuǎn)繪,在勘測定界圖上確定權(quán)屬界線的工作。②地類調(diào)查。地類調(diào)查是按照國家有關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn),實(shí)地調(diào)查、測繪地類界線,并以上年度土地利用變更調(diào)查成果為控制數(shù)據(jù),在勘測定界圖上確定地類界線的工作。
將外業(yè)實(shí)地進(jìn)行地形勘測和土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)進(jìn)行編輯整理,同時(shí)進(jìn)行土地面積分類匯總統(tǒng)計(jì),最終形成土地利用分類調(diào)查成果與勘測定界圖。①面積量算與匯總。土地面積量算工作遵循以項(xiàng)目區(qū)總土地面積為控制,分級量算、步步檢核、按比例平差、逐級匯總的原則。量算方法為以項(xiàng)目區(qū)土地利用變更調(diào)查的村(組)土地總面積和地類圖斑面積為量算控制面積,檢核勘測定界地類調(diào)查成果。②勘測定界圖制作。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果,制作1:2000勘測定界圖。圖廓整飾按照《四川省農(nóng)村土地整治勘測定界導(dǎo)則》(試行)中相關(guān)圖廓要素編輯要求執(zhí)行,以協(xié)調(diào)、美觀、完整為前提。
對于土地勘測定界工作而言,無人機(jī)航空遙感技術(shù)具備影像數(shù)據(jù)分辨率高、時(shí)效性強(qiáng)等優(yōu)勢,基于數(shù)字正射影像成果,可在內(nèi)業(yè)完成大部分地類預(yù)判工作,在減少外業(yè)工作量的同時(shí)保證了勘測定界成果的準(zhǔn)確性。對于四川復(fù)雜的地形地貌,地塊散落分布的現(xiàn)狀,無人機(jī)航空遙感技術(shù)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐,同時(shí)也在土地勘測定界工作中不斷得到深化應(yīng)用。