徐曉艷 施 昆 閆建雄
(1、云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,云南 曲靖655000 2、昆明理工大學(xué),云南 昆明650093 3、云南省地礦測(cè)繪院曲靖分院,云南 曲靖655000)
農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)(以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)經(jīng)權(quán)”)是指由縣農(nóng)村土地承包管理部門對(duì)家庭農(nóng)戶承包土地的地塊、面積、空間位置等信息及其變動(dòng)情況記載于登記簿,由縣級(jí)以上地方人民政府頒發(fā)土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)證書(shū),進(jìn)一步明確農(nóng)民對(duì)承包土地的各項(xiàng)權(quán)益[1]。大多數(shù)作業(yè)單位采用的做法是,參考已有數(shù)據(jù),運(yùn)用圖解法為主,實(shí)測(cè)法輔助的綜合測(cè)量方法開(kāi)展,形成從承包數(shù)據(jù)獲取、處理、存儲(chǔ)、匯總到信息服務(wù)全過(guò)程的農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查、登記、頒證技術(shù)體系,從而建立縣級(jí)農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和管理信息系統(tǒng)。
整個(gè)流程中,最關(guān)鍵的就是要制作調(diào)查的工作底圖,即1:2000 標(biāo)準(zhǔn)分幅的數(shù)字正射影像圖(DOM),這個(gè)是開(kāi)展此項(xiàng)調(diào)查工作的基礎(chǔ)。那么,數(shù)字正射影像圖的檢查就顯得非常必要了。只有這樣才能保證才能保障后續(xù)工作的正常開(kāi)展。
項(xiàng)目區(qū)位于云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)。麒麟?yún)^(qū)是云南省曲靖市政府所在地,位于云南省東部,滇東高原中部,南盤江上游,東經(jīng)103°29′-104°14′,北緯25°07′-26°06′之間。距省會(huì)昆明137 公里。轄國(guó)土面積1552.84 平方公里。2013 年末常住人口75.8 萬(wàn)人。 地勢(shì)呈東西高,南北低,山地、河谷、丘陵、相互交錯(cuò)。城區(qū)海拔1875 米[2],如圖1 所示。
圖1 項(xiàng)目區(qū)所在的位置
綜合整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展情況,本次實(shí)際作業(yè)中檢查1:2000 DOM的工藝流程如圖2 所示。
圖2 檢查DOM 的工藝流程圖
對(duì)于1:2000 DOM的檢查方式,從大類上來(lái)看各作業(yè)單位采用的方式主要有以下三類:
對(duì)于批量的DOM,共性的信息,如文件名、西南角坐標(biāo)、文件類型、元數(shù)據(jù)等內(nèi)容,可以利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查,大大提高工作效率和出錯(cuò)率。
利用能夠?qū)τ跋襁M(jìn)行判讀的計(jì)算機(jī)軟件,通過(guò)人工目視判讀,檢查數(shù)字正射影像的圖像質(zhì)量和精度(表格整理、精度統(tǒng)計(jì)),以及制圖整飾文件等內(nèi)容。
通過(guò)人工的方式,檢查成果資料的正確、完整性,確定各種上交資料是否齊全,紙質(zhì)文檔填寫格式的規(guī)范性和內(nèi)容的正確性等。
DOM質(zhì)量檢查的主要檢查方法有以下三種:
將制作好的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)與相應(yīng)的高精度數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、生產(chǎn)中使用的原始數(shù)據(jù)、可搜集到的國(guó)家各級(jí)部門公布、發(fā)布、出版的資料數(shù)據(jù)等各類參考數(shù)據(jù)對(duì)比,從而獲取檢測(cè)的DOM與已有數(shù)據(jù)的差值,達(dá)到影像精度評(píng)定的目的。
采集一定數(shù)量的野外測(cè)量點(diǎn),并將其與制作好的數(shù)字正射影像圖進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而計(jì)算相應(yīng)中誤差,達(dá)到評(píng)定DOM精度的目的。
通過(guò)目視解譯的方式對(duì)影像進(jìn)行色彩差異、相鄰影像之間的無(wú)縫接邊精度、邏輯一致性以及資料完整性等方面的檢查。
DOM的質(zhì)量影響因素很多,包括航線規(guī)劃,重疊度、空三加密點(diǎn)精度、DSM質(zhì)量等。每一個(gè)環(huán)節(jié)的誤差都會(huì)累積,并在DOM中體現(xiàn)出來(lái)[3-5]。為了確保農(nóng)經(jīng)權(quán)項(xiàng)目工作底圖的質(zhì)量,通過(guò)對(duì)曲靖市麒麟?yún)^(qū)農(nóng)經(jīng)權(quán)項(xiàng)目的1:2000 DOM進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題:(1)過(guò)程檢查是DOM 質(zhì)檢的重要流程,而很多作業(yè)人員只對(duì)圖面進(jìn)行檢查,導(dǎo)致難以找到錯(cuò)誤的根源。(2)受航拍的季節(jié)、可見(jiàn)光入射角度等的限制,相鄰圖幅接邊處的色彩不均勻,部分房屋、道路等存在變形或錯(cuò)位。(3)模型之間、航帶之間的圖幅接邊處存在明顯的接邊痕跡。(4)計(jì)算DOM平面精度的中誤差公式不統(tǒng)一。(5)由于部分匹配點(diǎn)沒(méi)有貼近地面,導(dǎo)致數(shù)字高程模型(DEM)的誤差增加[6-9],反應(yīng)在圖面上主要是,當(dāng)?shù)雀呔€在穿過(guò)房屋和樹(shù)木時(shí),并沒(méi)有貼近于地表,變形扭曲嚴(yán)重。(6)在水田、池塘等水域區(qū)域,由于水面相對(duì)平坦,導(dǎo)致在匹配DEM時(shí)出錯(cuò),使得水域區(qū)域在影像上表現(xiàn)出很明顯的拉花現(xiàn)象。(7)在植被茂密的區(qū)域,存在高程異?,F(xiàn)象。(8)對(duì)于連片房屋,在進(jìn)行內(nèi)插時(shí)存在嚴(yán)重缺陷。(9)少量圖幅存在檢查點(diǎn)數(shù)量不足,采點(diǎn)位置不合理的問(wèn)題。
通過(guò)對(duì)曲靖市麒麟?yún)^(qū)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證1:2000無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量項(xiàng)目中的DOM進(jìn)行檢查,總結(jié)如下:
(1)注重過(guò)程檢查,而不只是檢查DOM的圖面質(zhì)量。(2)規(guī)范要求平面精度檢查是通過(guò)隨機(jī)抽取5%的標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM,每幅圖均勻采集20 個(gè)左右的檢查點(diǎn),并量測(cè)其坐標(biāo),與外業(yè)測(cè)量坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,統(tǒng)計(jì)出檢查點(diǎn)精度。在抽取檢查樣品時(shí)也要做到“逐級(jí)控制”,按一定的比例抽取一定數(shù)量的DOM,這樣可以使得抽取的DOM檢查樣品基本分布均勻,以保證檢查結(jié)果更能客觀的反映整批DOM的質(zhì)量。(3)由于本次拍攝的區(qū)域以城區(qū)為主,建筑物較為密集,高層建筑也較多,所以部分影像圖的檢查點(diǎn)采點(diǎn)個(gè)數(shù)由20 個(gè)提高至25 個(gè)。(4)檢查點(diǎn)的采點(diǎn)位置應(yīng)選在容易判讀的特征點(diǎn)上。(5)針對(duì)獨(dú)立樹(shù)和獨(dú)立房屋區(qū)域,為避免變形,應(yīng)選中該區(qū)域,小面積可以采用平滑,抬高或降低高程的方法,若是大范圍的,則可以使用DEM 內(nèi)插的方法,把DEM改正確后,再利用正確的DEM糾正DOM。(6)針對(duì)水田、池塘等小面積水域,為削弱拉花現(xiàn)象,首先讀取水面正確高程,使用給定高程值,直接輸入該水域內(nèi)的DEM點(diǎn)的高程值。(7)當(dāng)植被茂密區(qū)域出現(xiàn)高程異常時(shí),通常的做法是先將DEM點(diǎn)編輯到樹(shù)頂,然后再把該區(qū)域整體下降一個(gè)樹(shù)高。(8)在影像數(shù)學(xué)基礎(chǔ)正確的前提下,要保證DOM影像紋理應(yīng)清晰、色調(diào)均勻,接邊自然,無(wú)明顯拼接痕跡,并滿足1:2000 精度要求。(9)在項(xiàng)目實(shí)施前,應(yīng)構(gòu)建主要質(zhì)量保障體系。(10)在DOM的檢查過(guò)程中,人工檢查、軟件自查和人機(jī)交互式檢查幾種檢查方式可以交叉使用,沒(méi)有固定的模式。
實(shí)踐證明,利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量,并制作出相應(yīng)的數(shù)字正射影像圖(DOM)進(jìn)行農(nóng)村土地確權(quán)登記發(fā)證工作的開(kāi)展是完全可行的。由于無(wú)人機(jī)在拍攝過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響,而這些誤差又會(huì)逐步積累,集中體現(xiàn)在影像中,因此,我們?cè)谑褂肈OM 之前,必須要進(jìn)行DOM 的質(zhì)量檢查,以保證工作底圖的精度。隨著航空攝影測(cè)量技術(shù)的日趨成熟,以及數(shù)據(jù)處理水平的不斷提高,DOM也將有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[10]。