摘要
随着新农村建设的快速发展，农村集体建设用地如宅基地、公共设施用地和经营性用地等权属变化也日益频繁。作为农村土地调查的重要部分，承包经营用地的确权是对农村经营性用地，进行其用途、面积、界址、位置和权属方面的调查，其确权成本低、周期短、精度要求高。传统方法以卫星遥感图像为数据基础，结合摄影测量技术、遥感图像智能解译方法实现大范围的土地调查。然而，基于该方法处理周期长、成本高、移动性差，不能满足现代农村土地调查的要求。无人机摄影测量技术将光学相机传感器搭载在无人驾驶飞行器上，结合GPS差分定位和遥感图像处理技术，能够实现自动化、智能化、专用化地对农村土地遥感数据进行处理、建模和应用分析，具有机动、快速、经济等优势，弥补了传统遥感技术的不足。因此，将无人机摄影测量技术应用于农村土地调查具有重要的研究意义。本文介绍了技术的内容和方法，在试点项目的背景下，使用无人驾驶航空飞行器的空中摄影对于获得原始图像至关重要，而无人机操作性能的稳定性、气象因素的考虑等方面则是无人驾驶航空器的关键因素，对航空摄影图像质量有直接影响，这就是为什么在这一测试中，使用高稳定性的无人机搭载POS(空中监测系统)，以获得高质量图像
关键词：无人机，农村土地调查，影像处理，正射影像
1引言
近年来，我国经历了快速的经济发展，国内的土地利用结构发生了重大变化，随着城市化的不断发展和建筑用地的大量增加，可耕地越来越稀少，需要管理的土地越来越多样化，土地管理工作非常重要，地籍调查工作为土地管理工作的基础也尤其重要。土地调查属于国家统一调查，由国务院部署，目的是全面了解土地使用状况，建立土地资源数据库，改善土地保有制度，以促进国家土地管理，为社会服务。
地籍调查是我国进行国土资源情况摸底的一个重要组成部分，地籍调查的主要目的是对国有、集体建设用地进行判定，并且在采集基础地理数据的过程中，以地籍调查为主要目的，对农村集体建设用地和国有土地，进行其用途、面积、界址、位置和权属方面的调查，并对地上建筑物和构造物进行基本情况的调查。建立了一个关于农村地区集体土地使用权、承包经营权及其他权属的数据库，并为符合登记要求的农村地区集体建设建立了土地使用权或承包经营权的认证工作，为统一登记奠定基础[1]。
在全国土地调查中，研究发现一些农村地区和山区缺少土地调查的基本底图。由于经济发展水平不平衡，传统方法的收集和生产效率较低。在调查中，我们还注意到，在农村和山区的一些矿区或空矿区，现有的一些测图工具，如RTK(载波相位差分)技术在面对复杂地形时无法正常工作，并且十分容易受到信号干扰，导致测量效率不佳。在这种情况下，随着无人驾驶航空器的技术日益完善，并且对无人机搭载设备进行了更新换代，这些为无人机在土地调查中的应用提供了技术支持[2]。无人机系统在应用过程中具有一定的灵活性，并且对着陆区域要求不高，在无人机进行工作的过程中几乎不受天气条件影响。可以迅速获得高分辨率图像，同时保持较低的人工成本。以满足调查的需要，与以往卫星遥感技术相比，可以获得较高数据分辨率影像，也可以根据测量要求确定无人驾驶航空器飞行的高度。与此同时，无人驾驶航空器覆盖的区域有限，更适合为大规模的土地测量项目建立一个测试平台。数据相对较少，然后以相对简单的方式处理，无人驾驶航空器对天气条件的影响较小，因此不使用指定的机场，不需要机场的许可。
与此同时，无人机可根据需要灵活选择降落方式，而无需特定的起飞和降落区域，并可在极其复杂环境条件下起飞，因此，应用到范围小、时间紧凑的土地调查中具有比较显著的优势，特别是在作业效率上尤为突出。
2农村土地调查的内容与方法
土地调查是为了摸清土地的具体类别、位置和相关属性信息。相对过去而言，传统方法耗时长，而社会发展的速度较快，土地利用情况变化快，故国土调查的成果现势性相对低。
近年来，无人机摄影测量技术、地理信息系统RS、全球定位系统和3S集成网络技术在一定程度上更新较快，并已开始利用新技术进行土地确权。在全国土地利用现状调查工作中，国家标准化交付的遥感卫星图像在国家制图调查中进行了运用，但在小范围项目区内，由于受到图像分辩率、卫星轨道参数和数据格式及其它问题的影响，想要获得满足项目要求的高分辨率卫星影像数据周期较长。飞机由于起飞地点要求严格，只能绘制了大比例尺的小区域图，而无人驾驶飞机的移动能力强、响应快速和图像成像质量高，因此在较小规模和相对比例的土地确权中具有很大的优势。
2.1我国土地利用现状
天天学术调查土地主要任务是确定土地的位置、边界，地表面积、土地使用的地表类型、地块的性质等进行调查。为了保证调查数据的可靠性，一般通过对图像数据的解析，使用无人驾驶航空器摄影测量技术获取影像制作基础底图，并采用内业图像解读与实地核查相结合推进项目开展[3]。
2.1.1调查种类
对线状建筑物的调查主要包括铁路、公路、路障、壕沟、道路和其他特征地物。根据设计规格的要求，根据线状物的实际宽度，以单线或面状图形的形式绘制。2)地块图斑调查是根据图像形状、色调、纹理来区分了不同的土地利用类别，并记录相地类信息及界址线，后期通过外业核查修正解译成果。3)基本农田调查收集土地划界信息以及土地使用的现状和变化，进行现场勘察，将是保护农业用地和土地利用数据库进行叠加分析。确定耕地保护范围和位置，核实相关信息，确认各种资料数据是否存在矛盾。
2.1.2实地核查调绘
在完成内部测绘之后，调查员对内部测绘结果进行现场检查，包括检查地类的范围，更新已经变化的地形。使用底图及图斑数据对现场进行进一步的检查，收集所有核查数据等。
图斑核实确认
根据图斑的内业矢量化结果，外业核查地块的界址线，确认土地利用类别，当指界结果和内业矢量化结果相同时，直接记录使用矢量化结果并调查补录权利人等其它数据，对外业指界测绘成果与内业矢量化结果不一致的，以现场调绘为准。
变化地物更新、新增地物补测
根据相对位置和定向关系，根据实地情况，更新变化的地物数据，可采用调绘或实测的方法进行地物更新；实测方法可通过诸如全站等仪器或者利用GPS-RTK进行全野外数字化测图进行。
数据整理
在实地调查之后，在内业矢量数据基础上，进行修正，补充外业调查信息，录入属性数据，并填写好相应的表格。
2.2土地权属调查和条件调查
土地权属调查
在我国，土地使用权和所有权是两种不同的保有权形式。这些权利通常是统一的。虽然农村土地所有权通常体现在使用建筑用地的权利、获得住房土地的权利和集体拥有农村土地的权利上，土地使用权和土地所有权调查工作中主要包括:
财产调查的内容
调查土地所有权主要是根据有关资料，如面积、边界、地区、地点和界限，核实土地的所有权、使用权或管理情况[4]。
)土地确权的工作方法
行政村一般用作土地调查的基本单位，对整个村内所有集体土地或建筑用地的界址线进行调查及测绘，同时收集权利人相关信息，由自然资源管理部门及农业农村部门组织开展确权工作，相关部门应允许权利代表和调查员参与调查工作。
土地条件调查
土地状况调查是一项关于影响土壤使用的自然和社会经济性质的研究。在完成调查之后，根据国家数据建设规定，在省和市一级建立土地数据结果，在省和市一级逐步合并和建立各级数据库，进行调查，绘制地图，关于土地变化的矢量数据、土地使用综合评估、规划、数据的建造。
3农村土地调查中无人机的应用技术流程分析
3.1无人机航摄原理
UAV空中摄影测量是根据项目要求，根据测量区域的飞行路线，获取高分辨率图像信息，通过摄影测量原理，使用数据处理技术及软件，进行数据处理，获得具有准确地理信息的数字影像资料，提供人们所需的人们需要一些现场信息[11]，为随后的应用提供基本数据。
3.1.1摄影测量系统构成
测量时的无人驾驶航空器的航空摄影系统构成见图3.1，其中包括一个硬件和软件系统、一套无人驾驶航空器的所有硬件(高效数码相机、红外激光扫描仪等)。通信系统、数据传输系统、地面监视设备都是极其重要的，这些系统以及航线软件等确定了整个系统的精度[12]。根据项目所需的精度、分辨率、摄影设备的参数等综合考虑，设定飞行的航高、航线、重叠度、基线长等参数，确保航飞的数据质量满足项目需求。
图3.1无人机摄影测量系统
完整的UAV航空摄影测量系统由五个主要部分组成：
(1)飞行控制系统
该系统由三个主要部分组成：飞行控制系统、通信设备和飞行平台。如IMU陀螺仪系统和参数平台加速，根据GPS算法和数据及时切换以及地面控制系统计算，无人机的CPU是计算的核心，是飞行路线预先设计控制的基础。 (2)地面监测系统
利用地面监控系统进行道路设计、空中摄影前地面控制和监视系统、飞行路线设计、无人驾驶航空飞行器设计的飞行路线、飞行数据和参数的记录和储存。工作人员根据飞行参数数据实时控制无人驾驶航空飞行器的飞行状况。
(3)数据传输系统
该系统由空中数据传输和地面数据传输两个主要部分组成，地面和空中数据传输包括传输天线、数据接口、数字传输站等；主要用于飞行控制系统的控制数据和地面监测中心的相互传输。
(4)地面保证系统
地面支助系统通常包括航空摄影支助设备和运输支助设备。航空摄影辅助设备是指通常在户外进行UAV空中摄影所需的设备和材料。运输管制设备是用于运载无人驾驶航空飞行器的包装和空中摄影系统部件的保护箱，必须提供特殊的运输包装，以保证飞行设备的安全防护。
(5)发射和回收系统
该系统包括两个，即发射部分旨在将无人驾驶航空器的在一段时间内将速度提高到起飞速度；回收系统设计用于确保无人驾驶飞机的安全着陆；主要有滑动和喷射两种方式，滑动模式通常在跑道上完成，并且要求较高。在复杂的陆地环境中滑动是不可能的，通常使用强制降落和回收伞。喷射模式是一种新的推进手段，在军事和工业领域发挥重要作用。
3.1.2无人机航空摄影测量
无人驾驶航空飞行器飞行时的空中摄影测量，作为高效遥感设备上的一个平台，根据预先规划的既定精确要求和飞行路线，在空中摄影区域内，从任务区获取图像数据，配合软件进行数字图像处理，获取项目必要的基础信息数据。
无人驾驶航空器遥感平台在实践中的大规模使用，所获得的经验是对国家遥感技术的有效补充，无人驾驶航空器是作为低空拍摄的一种航空摄影测量技术服务，为社会经济和文化发展提供有力的帮助。
土地调查拥有多样化的调查方法，随着技术的进步，特别是3S集成技术的发展，遥感技术作为土地调查的手段，越来越受到人们的欢迎，卫星遥感、航空遥感、无人机遥感技术等在土地调查中得到了应用，特别是在小范围的土地调查中，无人驾驶航空摄影测量技术在市场上具有领先地位。
3.2农村土地调查中无人机测量数据获取
无人驾驶飞行器的稳定性则决定着飞行和图像的质量，从无人驾驶飞机获得遥感数据对于试点项目的成功至关重要，而飞行和图像的质量在整个项目中发挥着关键作用。在项目开始之前，必须了解任务区基础条件。
收集的地形图可作为设计航空摄影飞行航带，结合项目区的气候条件、公开卫星影像或DEM数据进行起飞降落场地的选择，并进行踏勘，确认是否满足飞行要求。本文使用固定翼无人机，采用大载荷的机翼设计，可降低无人机的颠簸，提高了抗风能力，增加无人机的有效航程，减少偏航的发生。同时采用中置油箱的设计，也会减轻飞机重量，将油箱重心靠后，飞行稳定性更强，在飞行前，按照既定的设计航线飞行，获取数据流程如下图所示。
3.3农村土地调查中无人机测量数据处理
以数字正射影像为叠加底图，加上地块、沟渠、生产路、农村道路、居民点、基本农田数据等数据，航拍完成后，主要获取POS数据等，后期数据处理，还需要加入现场实测数据作为控制点，用POS数据对后期三次加密和DOM生成，而数码航拍仪像一张小图片图像失真较大，所以在后期空三加密操作之前，首先对图像进行失真处理，使用POS数据辅助空中三角测量操作，采用空三结果对航摄影像图像校正、拼接、裁剪，可以使用较少的外业控制点，生产效率高。
在实验中，选用Inpho软件进行数据处理，包括三个加密模块可以自动对点，效率高，该软件甚至在沙漠中或森林肌理较弱的地区也能很好的匹配，提高了工作效率，采用Inpho软件进行数字正射投影作为生产流程图，如下图所示。
图3.3数据处理流程图
3.4空中三角测量
3.4.1空三加密基本流程
空中三角测量它是根据航空摄影与拍摄的空间表面目标之间的几何关系，进行数据处理加密控制点的方法，又称空三加密，在航拍中，结合野外几个摄影控制点，同一路线与航拍相邻的方法线路所有设计都有一定的重叠，在没有航空空白的情况下，基准要求选择地图控制点和现场测量，计算加密点的平面坐标和高程坐标。下面介绍几种三角测量方法。
目前，空中三角主要模式根据自动化程度分为半自动模式和全自动模式两种模式，即它们的优点和缺点是显而易见的：完全自动化的模式是使用自动图像对准技术使计算机自动匹配所有标准点，从而对图像质量和性能提出严格的要求。地表物体和测量区内的地形类型。与完全自动化模式相比，半自动模式要求手动测量，选择标准点，然后映射图像以获得同一名称的大点，然后与标准点参与平差。该模式的特征在于会创建大量的连接点，因此非常适合于复杂的项目测区。
市场上也很多类似软件，如国内的Helava系统、Virtuo-Zo、JX-4等，虽然这些系统有其独特的优势和特点，图像点坐标采用多图像匹配和模式识别技术其理论的核心过程是：自动匹配连接点、平差计算和地面坐标。使用Inpho软件进行空三加密，其操作流程如下图所示。
图3.4空三加密作业流程图
3.5.1POS辅助航空摄影主要有以下两种定向方法
(1)直接定向法
作为航空摄影的一部分，观察到的飞机上有一个惯性测量装置(IMU)是指差分全球定位系统装置(DGPS)，该摄影数据是图像拍摄时的姿态和定位数据。通过数据处理和GPS差分定位的处理，将航空摄影的瞬时照片消除系统误差，进行纠正处理，直接由高精度的外方位元素进行成像处理，这种摄影测量方法不需要地面像控点进行校正，也不需要空三操作过程。
(2)辅助定向法
与直接定向法不同的是，在空中拍摄POS的过程中，POS的数据得到解算后，用于每张影像的外方位元素计算，通过POS数据联合少数的像控点进行检查加密，一并联合平差，利用该平差方法获得的外方位元素，进行航空摄影测量的方法。
POS定位系统，包含DGPS高精度定位信息和IMU高精度姿势信息系统，通过无人机上的GPS设备与已知点地球观测卫星的全球定位系统同步观测，通过连续观测，得到高精度的地理坐标信息，通过POS数据和IMU数据，可以简化摄影测量作业流程，航摄图像处理周期大幅缩短，降低了作业成本，从而制作数字正射影像，收集土地数据，制作测量底图，完成调查和勾绘土地权属界址线工作。
3.5.2免地面像控点背景
针对无人机姿态稳定性差和飞行中图像质量差的问题，因此需要有足够数量的具有稳定结构的地面图像检测点，以确保测量区结果的操作准确性。然而，在湖泊的情况下进行，湖泊是一条带状水道，其形成的植被上部和裸露土壤较少，因此，在某种程度上，在精确测绘结束时，无法建立结构和数量的点。近年来，随着全球定位系统技术的迅速发展，全球定位系统测量越来越准确，飞机越来越轻，而且越来越小，这导致在无人驾驶的航空测量中逐步和广泛地应用全球定位系统。结合使用全球定位系统辅助的空中三角测量，可以有效地减少或图像检测点从未使用过，无人驾驶航空飞行器的运行效率大大提高。
无人驾驶航空摄影系统将取代传统地面控制点的精确测量技术结合起来，因为高精度定位技术提供了与地面信息相同的控制特性。无人驾驶航空飞行器拍摄的图像无需进行三边扫描和空中编码，可以通过特定的图像处理软件从点云中取出。因此，减少了在危险地区建立图像控制点的困难，没有地面图像控制点的目标得以实现，从而大大降低了实地工作的成本。
3.6农村土地调查中地块信息采集
根据《农村土地承包经营权调查规程》要求，有关土地数据的信息主要是通过图判读、航空测量和实际调查，或通过两种或三种方法收集的。
区块信息数据是农村承包土地上最重要的数据之一，实测法是村里人和双方在实际现场进行RTK测量设备，但比较起来，实测法精度最高，当然工作的成本也很高。测量沟渠、边界等能节省很多劳动力，效率高。由于调查工作底图的质量和分辨率的关系，即使在航测法精度最低的情况下，在野外检测时和实测界的误差标准容许的范围内，
根据利用全站仪、根据村民实地指界的坐标，这也是将图解法和实测法结合起来的技术。
首先，采集地块边界，采用数字摄影测量系统再实地调查界址点坐标，在调查范围内时，选定坐标；现场工作和边界点坐标如果存在问题，航测法达不到要求时，可以使用全站仪或GPS设备进行坐标点采集，实测的方式和图像解译的方法得到的数据结果是相同的，实测法相对精度更高，图像解译方法获得的坐标精度取决于航摄分辨率及空三加密精度，如果指界人对于图像解译方法获得的界指点有疑议，应按现场实测界址点为准。
3.7农村土地调查中的无人机航空摄影
无人驾驶飞机的空中摄影完成后，可以通过POS数据、每张照片的外部部分和外地摄影观察站获得原始照片和无人驾驶飞行器数据，在空中三角测量算法中，基于DEM和空三加密结果为基础对数据进行控制和校正，像正射影像一样，可以用一种模式制作，选择色彩鲜艳、颜色一致的图像，通过收集和制作数字图像，对高质量图像进行分级组合。根据现有土地合同、第二轮数据或现有土地登记卡等进行调查，将地块图斑数据、基本农田数据等结合起来。在调查再生产的基础上，实地调查土地面积及权利人等，承包地基本权属、承包人等有关发包人信息，操作员与边界小组工作人员和农民一起接受工作地图和调查问卷，并按照工作地图上的地块位置顺序对各组内的每块土地进行调查。测量完成后，所有关于测量结果的资料都应放在测绘底图上，并填写相关表格。
在绝大多数农村土地权属调查中，要按照相应的比例尺，经过确权、登记、发证等工作。以村为单位的整体平面图，使用这些1:500农村集体建设用地示意图等图进行相应的土地权属信息核查，然后登记调查结果，发行相应证书。无人驾驶飞机是采集地面信息，获取高分辨率信息的坐标，然后通过处理、坐标数据图像、快速绘图和模型化，从而获得地形图。这对于土地测量非常有用，并发挥着重要作用。利用无人机航空摄影测量生成的数字正射影像图，可以清晰地识别出地块边界、土地类型、山脊、道路、沟渠和居民区。结合航测成果，调查人员通过软件提取土地边界和面积信息，承包人进行确认，从而提高了工作效率，缩短了作业工期。
4农村土地调查中无人机的应用
为了更好地解决“三农”问题，根据现有的土地承包合同和农村集体土地所有权的登记结果，全国开展了农村土地承包经营权登记证明工作。这次登记工作的主要任务由于过去技术条件落后，农村集体土地所有制范围内的每户都属于农村集体土地所有制范围，在承包宗地的数量、分布、面积等方面存在边界和面积不准确等问题，通过颁发农村土地合同登记证书，采用新技术和新方法解决土地分配不明确和合同记录不充分的问题，农民获得了合同证书的法律效力，从而进一步改进了现有的土地合同登记制度。编制地块分布图和勘察信息公示表，对发包人和承包人进行权属调查，更正勘误、调查地图利用了调查审查结果、公布调查结果和建立数据库。近年来，随着全球定位系统技术的迅速发展，全球定位系统测量变得更加精确，飞机变得更轻、更小。这导致在无人驾驶的航空测量中逐步和广泛地应用全球定位系统。本文利用无人机低空摄影测量技术制作了测量地图。无人飞机的飞行对起降环境的要求很低，它可以每天飞行多次，飞行空间很大。根据对基本地形图的需要，以获得原始图像和数字影像，可以确定地面分辨率、高度、空中摄影等，从而为农村地区土地承包合同登记的迅速发展提供良好的基础。无人机航空摄影技术的使用，并缩短了该项目的运作周期，使这项工作在工作效率方面取得了重大进展。
4.1试验区概况及作业流程
试验项目位于江西抚州市崇仁测区，总面积约1.8平方公里。崇仁县地形为丘陵地带，耕地分布一般为山谷垄田或平原，耕地分布相对分散，整体测区地形及耕地分布情况比较具有代表性，所以选择该测区作为试验区，经过测试论证的工作技术方案有利于在全省其它县市推广。该试验区在图像上可以清晰地区分田埂、田间道路、沟渠、池塘、山脊和居民区的边界，有利于后期对承包地的识别，为此，在这一进程中，我们采用将航空摄影测量结合、实地调查及RTK实测法，确定农村土地包经营权及颁发经营权证书。首先，可以通过使用固定翼飞机获得真实颜色的原始图像，制作DOM数据，以绘制底图，从而缩短项目周期。以下是我们获取到的测区图。
作业流程
项目利用Pentax645d数码航空相机和采用固定翼无人机机载POS进行航拍，获取作业区域内的影像数据和对应的POS数据，同时得到每张照片的外方位元素坐标。在空中三角测量作业过程中，我们利用INPHO软件根据少量的地面控制点对其进行空三加密，空三精度满足精度要求后，通过密集匹配生成DSM，再对DSM进行滤波处理，编辑得到DEM，再根据空三加密结果和DEM进行数字微分纠正，制作数字正射影像(DOM)。获取土地边界信息，在室内作业工作中无法分辨出的地方，做出标记，利用GPS进行现场测量，可以获得更准确的合同地块边界点坐标，即合同地块边界点的坐标，这种坐标结合了航空测量和实地测量，将数据聚集在一起。DOM结合矢量图、基本农田保护等级的分类，从而出调查底图，进行权属调查。
4.2航空摄影
作为项目的一部分，我们在试验区使用固定翼飞机和Pentax数码相机进行，以获得测区的真实原始影像和POS数据，极个别不连片的小面积复杂地区采用轻小型多旋翼无人机。通过分析POS数据，可以获得每个影像的外方位元素。利用江西省CORS和GNSS-RTK系统，获取像控点坐标，与POS数据进行空三测量作业，最后得到DOM在叠加其它农田数据，生成调查所需底图。
4.2.1航摄飞机
此无人机把燃料罐放在重心后面，一架由某家公司研制的高度稳定的无人驾驶飞机被用于试飞。燃料量减少的话，重心会稍微向前移动，产生转矩。可克服超水平飞行升力0°上反角翼，风力、无人机飞行的总体稳定性提高、沿设计路线飞行时抗风能力增强、无人机图像质量提高等因素都有影响。使用UP30的飞行控制系统能够对无人驾驶飞行器进行稳定和准确的控制。飞行前，对航路进行设计，使无人机能够自主飞行。
无人机是硬件系统的重要部分，航空摄影测量系统主要包括硬件与软件系统。Pentax作为机载遥感设备，是不可缺少的监测设备。数据传输不能孤立于通信系统之外。路径设计软件直接决定了系统的方向和准确性。在指定范围内，航路设计软件不能脱离数据传输，例如根据机载设备参数计算飞行高度，检查计算飞行的质量。表4.1列出了飞机的具体参数。
表4.1航摄飞机具体参数
| 项目 | 最大空速 | 可控飞行高发动机最高转发动机巡航 度速 转速 巡航空速 | 最大航程 |
| 参数 | 160Km/li | 5200—6000 20-6000m 6300转/分钟 转/分钟 108Km/li | 170Km |
| 项目 | 巡航抗风 能力 | 起降抗风能 输出舵机控 力 控制半径 制通道 气动外形 | 翼展 |
| 参数 | 14m/秒 | 6级 60Km 10通 前拉式 | 2.8m |
| 项目 | 机长 | 最大起飞重量 最大燃油储量 动力系统 | 螺旋桨 |
| 参数 | 2m | 28Kg 10L DA100 | 26*12 |
4.2.2航摄仪
与传统航空相机相比，其优点是：图像尺寸大，照片数量相对较少，降低后期数据处理工作量，使操作更加容易和灵活。与此同时，它们可以在不扭曲负面图像的情况下改变各种尺寸的透镜。在执行空中摄影任务之前，应仔细校准数字航空摄像机。
在进行空中摄影之前，对航空数字仪器进行了必要的检查，以获得有关参数。数
字航摄仪需要检校的内容主要包括：光学畸变系数的测定；主距(f)的测定；主点位
置(x0，y0)的测定。
(1)4000万有效像素。
(2)传感器类型是44*33毫米的CCD。
(3)镜头的焦长为35mm，最大分辨率为7264*5440。
在对项目区进行空中摄影之前，先进行检查和校准，以确定相关参数。
4.2.3航线设计
在执行飞行任务之前，所收集的大比例尺地形数据是基于现场收集的数据，而地形数据是根据实地需求中的制图精确度设计的。在此次实验中，采用75%的航向重叠设计、65%的旁向重叠设计和0.2米的地面分辨率，计算了无人机的旁向间隔、基线
长度、飞行高度等相关飞行参数。局部航摄线路设计图见图4.5。
(1)采用专业设计软件，根据测试区的形状，进行航空摄影飞行，覆盖整个测试区。
(2)测量图采用1:2000比例尺，0.2米地面分辨率旨在确保路径设计中的影像图像质量。
(3)航向重叠度设计为75%，旁向重叠度设计为65%，旨在满足后续的空三加密要求。
(4)测试区共设计16条飞行航线。
4.2.4航空摄影实施
(1)航摄前准备
起飞前，检查机身、设备电源是否正常。起飞前，POS系统应保持静止5-10分钟，以完成初始对准检查。首先，打开基站的GPS设备。航拍任务完成后，先关闭机载GPS设备，再关闭基站的GPS设备。初始对准检查完成后，摄像设备应准备好前期工作。
(2)航摄飞行
根据预先确定的路线安排，在所有空中摄影准备工作完成后，选定了一个晴天进行摄影。在飞行期间，以防止全球定位系统卫星信号的锁定，地面站系统对无人驾驶飞机的飞行应保持警惕，在飞行任务结束和飞机着陆停止后，为确保POS数据记录的完整性需要保持5至10分钟的稳定。
(3)航空摄影成果的自检
航空摄影飞行完成后，下载并检查POS数据和图像数据的质量，包括全球定位系统地面基准站、机载全球定位系统接收器和国际监测系统监测数据，以确保对所有数据参数没有异议，并下载和保存原始数据和图像数据。与此同时，对图像数据，特别是飞行质量和图像质量进行了初步审查。是否存在航摄漏洞，航线与侧边重叠，航线曲率、高度保持和偏航角是否满足要求。对图像的检查主要包括图像颜色是否有云或阴影，是否填充等，以及是否存在航摄空中摄影漏洞。调查区内没有空中摄影漏洞，在进行实地地物检查后，飞行质量符合标准要求。
图4.3无人机航空摄影原始影像
4.3像片控制测量
4.3.1像片控制点布设
崇仁农经权项目以方案为基础，使用路线图选择像片控制点，并满足以下目标要求:照片控制点位于航向和旁向重叠中线的位置，一般是六片或者五片重叠度附近，并且位于侧向重叠的中线附近。如下图所示，控制点的目标图像清晰可见，位置和图像上清晰可标识，易于观察，信号不被遮蔽，也不重叠。
图4.5局部控制点布设示意图
4.3.2像片控制点及检查点的施测
对图像控制点和控制点的联合测量是利用由某地参考站连续系统支持的网络RTK技术进行的，该技术计算了每个点三项观测的平均值。在这一项目中，所有已建立的图像控制点都是平高控制点，部分图像控制点是在图像控制点经过测试、图像控制点被用于检查和检查之后建立的，所有测量到的图像控制点都符合空三加密的精度要求。
在完成图像定位和图像控制点测量过程中，从不同角度拍摄测量控制点的照片，并从不同角度拍摄照片。
5结论
随着国家的土地管理越来越精细化管理，无人驾驶飞行器在土地调查的优势越来越明显。本文在国内外无人机研究的大背景下，研究了使用无人驾驶飞行器摄影测量技术进行土地调查，同时阐述了利用无人机制作测区调查底图的整体流程并对成果进行分析，得出以下结论：
(1)与传统的人机航拍相比，无人机具有效率高、成本低、低空的优势，可以获得高精度的数据信息，快速获得清晰的图像，同时POS辅助航拍可以大大减少野外作业次数。传统方法10个人分5个小组，一个月的工程量。此方案共10天就能完成，具有很可观的经济性。通过对存在问题的分析，选择固定翼和多旋翼无人机组合结合实际环境应用在农村土地调查中，能够更好的提升作业效率和质量。
(2)地面调查和无人机航测与实例数据分析相比，测量的准确度远远高于标准要求，也优于图解法。本文通过航测和实测相结合点精度提高到厘米级，个别片区经测试精度达到0.092米，远远高于平原地区标准的1.2m。
(3)总结了一套无人机摄影测量技术在土地调查工作中的工作流程，特别是小范围、测区分散、周期短的项目中，在满足规范精度要求的同时，高效、快速、精确的为土地调查工作提供测绘地理信息技术支撑。
进一步研究的两项要求也是今后研究的方向：
(1)无人摄影测量所获得的高程数据精度不足，在地籍调查应用中，对高程数据不做要求，但在其它测绘工程领域一般高程数据都是非常重要的一项数项，但是无人机摄影测量一般精度难以达到要求，如高标准农田建设项目地形测绘中对于高程精度要求较高，一般需要达到5cm精度要求，使得土地平整工程的土方量计算可以达到工程要求，如何提高无人机摄影测量高程数据的精度是个长期的研究方向。
(2)无人驾驶飞行器获得了大量的航空摄影数据，如何将其构建模型运用到虚拟规划以及更多领域。这需要大量的后续处理和计算。通过对算法的进一步研究，提高数据处理的效率是个长期的研究方向。
综上所述，无人机航测技术在土地领域的应用是未来国土领域发展的一个趋势，如何更加高效地处理无人机获取的数据以及提高精度是需要深入研究的，从而更高效的完成国土资源调查工作，以满足更大的测绘需求。
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