关于农村土地确权中航空遥感技术的应用

关于农村土地确权中航空遥感技术的应用农村土地所有权、土地使用权和他项权利的确认、确定，简称确权。是依照法律、政策的规定确定某一范围内的土地（或称一宗地）的所有权、使用权的隶属关系和他项权利的内容。每宗地的土地权属要经过土地登记申请、地籍调查、核属审核、登记注册、颁发土地证书等土地登记程序，才能得到最后的确认和确定，而在每一宗地进行地籍调查时，对于航空影像的需求显得尤为重要，这就涉及到本文所描述的航空遥感技术。航空遥感技术，航空遥感是以中低空遥感平台为基础进行摄影（或扫描）成像的遥感方式，航空遥感所获取的图像空间分辨率较高，精度可达到1米，因此可用于土地确权外业工作的指认工作，而在航空飞机启动进行航拍前仍需做一项准备工作，建立控制网。一、控制网，控制网分为平面控制网与高程控制网，平面控制网，我们采用的GPS平面控制网，其特别在于方便、快速、范围广，无需通视条件。通过外业数据计算得出相应坐标系统坐标。而高程控制网，采用的水准导线测量，通过建立水准闭合导线，测量出个GPS点的绝对高程。（1）GPS布网技术要求，由于农村土地确权工作大多都在偏远地区进行，且控制基础薄弱、密度不足，在此基础上，按土地确权相关文件，采用高斯投影3度带中的15分带，坐标系才用2000国家大地坐标系，因而在农村土地确权工作中平面控制网采用国家E级GPS控制网来完成整体平面控制，布网要求如下原则与设计1、GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有12个通视方向。2、在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPSE级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。3、GPS网应由若干个独立观测环构成，也可采用附合线路构成。E级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表的规定。非同步观测的GPS基线向量边，应按所设计的网图选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路级别E闭合环或符合环边数（条）104、为求出GPS平面控制网各控制点在2000坐标系中坐标，需对2000坐标系控制点进行联测，且等级需为D级控制点，且联测点不少于三个。布网要求GPS网相邻点间基线中误差按下式计算式中MM为固定误差；BPPM为比例误差系数；DKM为相邻点间的距离。GPSE级网的主要技术要求应符合下表规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/21/3；最大距离应为平均距离的23倍。GPS网的主要的技术要求级别平均距离（KM）（PPM）最弱边相对中误差E级02510201/45000对于其埋石以及刻石在此不作说明（2）GPS控制网观测技术要求为保证GPS测量精度，采用载波相位静态相对定位作业模式，E级GPS测量作业的基本技术要求应符合下表的规定。级别卫星高度截止角/度有效观测卫星数平均重复设站数时段长度（MIN）数据采集间隔SPDOP值EMSM001000120015RATIO2521202、同步多边形闭合差检验对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过下表的规定。对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。同步时段中的多边形同步环，可不重复检核同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1106）等级限差类型E级坐标分量相对闭合差60环线全长相对闭合差1003、重复基线边检验重复基线的长度较差不宜超过下式的规定式中为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）（4）独立环闭合差检验无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定式中N为闭合环边数；为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）对于控制技术要求如上述要求，但对其网平差则不在进行说明，各商用GPS仪器都有该公司开发的平差软件进行网平差。而其高程水准网则采用电子或光学水准仪进行四等或等外水准闭合导线联测，其技术要求在此不在引述。建立控制网，计算出个控制点的精确坐标，是航拍影像提供真实的校正资料，使其影像拥有在所选坐标系以及高斯投影带上的正确变形纠正和坐标。二、航空摄影，航空摄影是航空遥感技术中的一种是指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物像片的技术。现在除从飞机拍摄的航空照之外，从人造卫星拍摄的宇宙照片，从气球拍摄的气球照片等都统称为空中摄影。（1）航摄前准备1、在作业前需要进行相关准备工作，确保工作进程的推进A、航摄资料B、基础控制点成果C、各种地图资料，如各种旧地形图、交通图、水利图、行政区划图、地名录等D、对不熟悉的测区进行现场勘测，已确保工作的顺利2、航摄分区的划分A、分区界线与图廓先一致B、分区内的地形高差不得大于四分之一相对航高，18000时不得大于六分之一相对航高C、在能够确保航线的直线型前提下，分区应尽量划大D、当地面高差突变或有特殊要求是，应单独分区，带状或有其他特殊要求的航摄，可视具体情况单独划分分区，不收图幅和图廓线等限制。3航线的敷设A、航线一般按东西向敷设，特定条件下亦可按照地形走向作南北向飞行或沿线路、河流、海岸、境界等任意方向飞行B、常规法摄影航线应与图廓线平行敷设，位于摄区边缘的首末航线应设计在摄区边界线上C、中心线飞行时，根据合同要求按图幅中心线或按相邻两排成图图幅的公共图廓线敷设。中心线飞行设计航线时应注意计算最高点对摄区边界图廓保证的影响与相邻航线重叠度的保证情况，当出现不能保证的情况时应调整航摄比例尺D、水域、海区航摄时，航线敷设应尽可能避免像主点落水，应保证所有岛屿达到完整覆盖E、采用GPS导航时，应计算出每条航线首末摄影站的经纬度即相应坐标系地理坐标附摄影基线与航线间隔1鈭檓1鈭檓式中像片上和实地上的摄影基线长度，MM、M像片上和实地上航线间隔的宽度，MM、M像幅长度和宽度，MM航向和旁向重叠度，M像片比例尺分母。3、航摄时间确定A、航摄季节应选择本摄区最有利的气象条件，并要尽可能的避免或减少地表植被和其他覆盖物（如积雪、洪水、沙尘等）对摄影和测土的不良影响，确保航摄像片能够真实地显现地面细部。B、选择航摄时间，既要保证具有充足的光照度，又要避免过大的阴影，一般根据摄区的太阳高度角和阴影倍数选定。太阳高度角计算式90掳|伪尾|是代表当地地理纬度是代表太阳直射点地理纬度黑白航摄的时间段应符合下表要求地形类别太阳高度角/度阴影倍数平地203丘陵302山地451大中城市451注1、平原，丘陵（比例尺120000）应选择太阳高度角30度或阴影倍数22、陡峭山区（比例尺120000）应选择当地正午前后1H自然彩色和彩色红外航摄要考虑色温的影响，以确保色彩平衡，一般要求在太阳高度角大于45度的时间段内航摄附按照太阳高度角推算的测区摄影时间（参考公式）式中太阳时角，（）太阳高度角，（）摄影日期的太阳纬度测区的平均地理纬度摄影地方时4、像片控制点布设A、一般原则1）像控点一般按航线全区统一布设，可不受图幅单位的限制。2）布设在同一位置的平面点与高程点，应尽量联测成平高点。3）相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用。当航线间像片交错排列而不用公用时，必须分别布点。4位于自由图边或非联系作业的带测图边的像控点，一律在图廓线外，确保成图满幅。5）像控点尽可能在摄影前布设地面标志，以提高刺点精度，增强外业控制点的可靠性6）点位必须选择在像片上的明显目标点，以便于正确的互相转刺和立体观察时辨认点位B、像控点位置要求1）像控点一般应在航线三片重叠和旁向重叠中线附近，困难时可布设在航向重叠范围内。在像片上应布在标准位置上，也就是用过像主点垂直于方位线的直线附近。2）像控点距像片边缘的距离不得小于1CM。3）点位必须离开像片上的各类标志，以利于明确辨认。4）旁向重叠小于15，或由于其他原因，控制点在相邻两航线上不能公用而须分别布点时，两控制点之间裂开的垂直距离不得大于像片上的2CM。5）点位应尽量选在旁向重叠中线附近，离开方位线大于3CM时，应分别布点C、像控点的布点方案及刺点和联测对于像控点的布点方案，主要分为全野外布点与非全野外布点，具体布点方案将不进行描述，但无论是何种方法对于影像变形纠正都有极大的作用，而像控点的刺点也不进行描述。（2）航拍作业以及质量要求作业远应熟悉作业计划，了解测区的地形、地物和作业时间的光照条件等情况，认真监控，及时调节旋偏、倾斜和速高比等不符值，尤其是大比例尺和带状测区的航摄，应特别注意地形高差对航向重叠度的影响，确保高处地物的航向重叠度在规范要求之内。应注意气流变化对旋偏和倾斜角的影响，注意天气演变级地物极端反射率等情况对航摄质量的影响，并及时予以调整。1、飞行质量要求A像片重叠航向重叠度一般应为6065,个别最大不得大于75，最小不得小于56。当个别像对的航向重叠度对小于56但大于53，且相邻像对的航向重叠度不小于58，能确保测土定向点和测绘工作边距边缘不小于15CM，可视为合格。沿图幅中心先敷设航线，实现一张像片覆盖一幅图时，航向重叠度可加大到8090相邻航线的像片旁向重叠度应为3035，个别最小不得小于13。按图幅中心线敷设航线时，至少要保证图廓线距像片边缘大于15CM。B、倾斜角与旋偏角像片倾斜角一般不大于，个别最大不超过航摄比例尺小于或等于18000，相对航高高于1200M时，旋偏角一般不大于最大不大于；航摄比例尺小于14000大于18000，旋偏角一般不大于，最大不大于；航摄比例尺大于或等于14000，旋偏角一般不大于，最大不大于在摄区地形条件极为特殊，飞行特别困难的情况下，经测绘单位认可，个别像对的旋偏角可略大于但不应超过总数的4。测区内达到或接近最大旋偏角的像片不得连续超过三片。C、航高及图幅保证分区内实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的5。同一航线上的最大航高与最小航高之差不得大于50M。航摄比例尺大于或等于18000时，同一航线最大航高与最小航高之差不得大于30M，且相邻像片的航高之差不得大于20M。摄区边界的覆盖保证航向覆盖超出摄区边界线不少于一条基线。旁向覆盖超出边界线一般不少于像幅的50，最少不少于像幅的30按图幅中心线敷设航线时，旁向覆盖超出边界线（图廓线）最少不少于像幅的12分区边界线覆盖保证分区之间如果航线方向相同，旁向正常接飞，航向各自超出分区界线一条基线。分区