秦晓莉 肖威娜 周宇阳
摘 要 第三次国土调查（以下简称“三调”）要求对不一致图斑等进行实地举证。常规的人工到实地用平板举证的方法工作量大，拍摄角度有限，制约条件多，本文提出一种利用无人机进行拍摄举证的方案，在三调实际工作中，按此方案拍摄的倾斜相片，带有定位定向信息且多角度、全覆盖，能有效分辨地面植被种类与状况。此方案大幅提高了地类认定准确度和图斑边界精度，将大量沉重的外业工作转化为内业处理，降低了工作难度，并存留了全视角全覆盖的高清图像，极利于后期检查回溯。
关键词 第三次国土调查;举证;无人机;倾斜相片
中国分类号：P237，P272 文献标志码：A
文章编号：1672-5603（2021）01-57-4
Abstract：
The third nationwide land survey requires proof of inconsistent map spots. The traditional method of using flat panel to provide evidence from manual work to the field has a large workload， limited shooting angle and many constraints. In this paper， a scheme of shooting and proofing by UAV is proposed. In the practical work of The third survey， tilt photographs taken according to this scheme have orientation information and multi-angle and full coverage， which can effectively distinguish the types and conditions of ground vegetation. This scheme greatly improves the accuracy of class identification and the accuracy of the boundary of the patches， transforms a large number of heavy field work into internal processing， reduces the difficulty of work， and retains hd images with full perspective and full coverage， which is very conducive to later inspection and backtracking.
Keywords：
the third national land survey; proof; nnmanned aerial vehicle; tilt photo
三調工作充分应用高新技术，采用以“互联网+”举证为核心辅助高分辨率遥感影像判读的方法来保障调查成果的真实性和准确性。在实际工作中，需举证的图斑数量多，举证工作量大，约占三调工作的60%—80%，举证的质量与效果欠佳，存在需反复拍照举证的情况。本文结合三调举证工作实践，探索利用无人机航测的方法辅助举证，弥补了拍照举证的不足，在永定区三调外业举证工作中进行了实践，取得了良好的效果。
1 现有举证方式与不足
1.1 现有举证方式。
三调要求使用带卫星定位和方向传感器的手机，利用全国三调办统一下发的互联网+举证软件，拍摄包含图斑实地卫星定位坐标、拍摄方位角、拍摄时间、实地照片及举证说明等综合信息的加密举证数据包，上传至统一举证平台。此方法需要调查员持手机、平板电脑等设备，走到实地图斑近处进行多角度拍摄。
1.2 现有方式不足
（1）工作量非常大
第二次土地调查以来，实地发生了巨大的变化，而年度变更调查存在未将实地变化一一变更到位的情况，不论是国家提取的不一致图斑，还是地方需自主变化的图斑数量都非常大，普遍一个县需投入几十位调查人员，进行几个月调查。
由工作量大、需要人员数量多，会造成很多不利影响。一是需要投入的外业经费非常高，如果没有充足的经费支持，或过于压缩外业经费，一定会造成调查成果质量下降;二是全国三调外业工作基本都集中在2018年底和2019年上半年，所有县市同时启动，造成了短时内专业调查人员非常紧缺，而部分培训不足的人员匆匆上岗，也会造成调查成果质量下降。
（2）外业工作组织实施难度大
技术单位方面，一次投入如此多的外业人员，同时铺开在各个乡镇村组，如何合理安排非常考验项目负责人的水平。由于需要深入实地，调查员的吃、住、行、心理压力等因素时刻不能掉以轻心，甚至还发生过调查员失联、受伤的事件。
作为工作主体的人民政府，具体项目实施管理的县市三调办方面，压力一样很大。由于调查强调全员参与，需要县、乡镇、村、组协同参与配合，出动如此多的人员开展同调查，管理难度也很高。
（3）举证成果质量难保证
就算不考虑调查员素质和责任心造成的举证成果质量下降，还有不少客观因素也会导致举证成果质量降低：实地通行条件差，无法到达;能拍摄的地点不理想，无法多个角度拍摄，造成举证不完整;设备档次参差不齐，拍出的相片不少模糊、亮度过高或过低，内业无法判读;不少地方和设备GPS信号差、相片的定位和方位角信息不准，相片偏离实际值太多;大图斑很可能大部分面积拍不到位。
（4）举证覆盖率不高
由于一张照片只能覆盖非常小的一小片视野，并且很多地区无法到达，举证的覆盖率普遍不高。加上还有内业挑取不到位、外业人员漏调等原因，会造成多次补调，甚至还出现了国家规定工作“回头看”。
（5）举证成果利用难度高
举证的成果是带定位和定向信息的一张张照片，需要一定的处理才能逐一查看，用起来不方便。由于拍摄设备都不是专业测量设备，定位和定向存在较大的精度误差，对图斑边界的精度带来很大的影响。
2 无人机举证优势及使用流程
传统思维中，国土工作主要利用垂直拍摄相片制作正射影像来提取信息，但是如果要用于举证，需要的精度非常高。通过实际取样拍摄，要达到三调工作要求，通过照片分辨农作物和果树与林木的种类和状态，分辨率至少要高于0.01m。如果需要制作地面分辨率为0.01m的正射影像，一是成本非常高，二是处理难度大，生产周期长，三是大区域如此高分辨率的影像加载使用对工作电脑配置要求非常高。
2.1 无人机举证应用优势
（1）简化外业流程，免除了外业工作人员大量跋山涉水和艰难险阻，降低了对政府和技术单位的工作组织实施压力。
（2）免除了雨水等恶劣天气带来的影响，使工作进度安排时间充裕，工作转化为内业之后，办公场所可以不用设在调查区域内，非常方便管理。
（3）因为相片的视野开阔，图斑全范围都多角度可视，配合影像能准确圈定图斑范围，不会产生人工举证漏拍一个角度后无法划定范围的情况。
（4）对大范围内多地类小面积混杂的情况下划定图斑非常有帮助，特别是一大片农田中，一块田种果树，一块田种菜，一块田种苗木等的城郊农田，或者果树、旱地和林地混杂的乡镇边缘地带，能特别方便地准确划出图斑来。人工举证的方法，这两类图斑的划定是难度很大的。
（5）由于人工举证的不稳定性，后期检查意见中提出了大量“请补充举证”，应用无人机举证的区域则此类意见明显减少。
（6）由于相片全覆盖，检查人员回溯现场情况非常方便，所有图斑都可以如同亲临实地，可以对全区域的所有图斑进行无障碍的全检。
（7）只要简单拍摄，不要拼接，不用作其它处理，能免去影像生产的投入。
2.2 无人机简化利用照片的流程
（1）利用无人机拍摄倾斜照片，角度以45度左右为佳，记录好相片POS信息。
（2）航拍的高度控制在比较低的范围，采用高像素、高素质的相机，以获取较高的地面分辨率。
（3）利用相片POS信息将相片链接至ARCGIS点或线文件上，与已有影像底图正确套合。
（4）内业对比查看实地照片与对应影像及国家不一致图斑、二调数据，找到变化部分进行地类判读和图斑范围划定，能直接准确判读地类的，直接内业修改数据库，不能准确判读地类的或需要拍摄内部照片的，将图斑标记为外业举证图斑。
（5）对标记的图斑进行外业举证。
（6）利用高清照片进行权属调查。结合影像，在室内与指界双方初步确定界址线界址点，对不能明确指认的界线再重点实地指界确认。
（7）整理成果上交检查。
3 应用实例
张家界市永定区位于湖南省西北部，境内大部分是山区，平时云雾较多，高清卫星影像获取难度较大，所以要获取现势性高的影像、照片首选无人机。本次技术探索测试中，使用普通的垂直起降固定翼无人机，搭载索尼RX1RM2（全画幅4200万像素）相机，对永定区合作桥乡60平方公里进行了向南与向北两个方向的全覆盖拍摄，各自航向重叠40%-60%、旁向重叠35%-50%，相片与铅垂线夹角35-45度，飞行时间9小时，飞行架次6次，飞行高度150-200米。举证效果如下：
如图1所示，整体视野较宽，一张相片幅宽为200-250米，一张相片覆盖了面积大，举证范围广。如图2所示，可以清晰判断地类为农村宅基地，周边为菜地而非果木，道路非常清晰。如图3所示，左边水田里种的是搭架子的藤类作物，根据实地调查经验，此影像纹理一般是种植萄葡或猕猴桃;右边在内业中不能准确判定地类，但可以划出图斑范围，只需再去实地举证种植属性，可大大减少外业划定图斑界线的工作量。如图4所示，从相片可以清晰判读出竹林和其它树林，坟地、旱地也能明显判读出来。
綜上几种情况，如果采用无人机拍摄照片作为举证照片，较好地举证三调技术规程中要求的四种情况：1）原有建设用地内部，国家提取为01、02、03类，地方按建设用地认定为公园与绿地（0810）或空闲地（1201），影像反映为房前屋后的菜地、空坪、防护林的;2）原数据库为非建设用地，影像反映为推填土或硬化地表，地方认定为建设用地的;3）原数据库为设施农用地，影像反映有建设物或构筑物，地方认定为建设用地的;4）原数据库为临时用地，影像反映有建设物或构筑物，地方认定为建设用地的。
对其它几种类型的可以对照高清影像准确划出图斑边界，只需另外非常有针对性地进行地类确认拍摄和内部情况拍摄，不需要包围拍摄图斑远景。
4 结论
按照上述方法，利用无人机拍出的照片不需要进行任何镶嵌拼接、纠正、调色等后期处理，能直接利用，对经费投入、项目工期都非常有利。按技术规程，此类相片不能直接作为举证照片，在实际工作中，可以用来作为影像补充以确定图斑范围和一些地类的判读，提高调查效率，提升调查成果质量。由于本文所采用的设备精度有限，对耕地所种植的作物判读能力不高。随着科技的快速发展进步，在以后的国土调查工作中有更好、更灵活的举证方式，能最大程度降低外业工作强度并能更准确认定地类。
参考文献/References
[1] 自然资源部.第三次国土调查实施方案 [Z].2018.
[2] 中华人民共和国自然资源部.第三次国土调查技术规程（TD/T 1055-2019）. 2019.
[3] 三调人员外业取证失联，搜救多日无果，https：//www.sohu.com/a/327070716_335896;2019.7.15.
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