引言：随着我国乡村振兴战略的深入推进，农村房地一体确权工作成为土地管理的重要环节。然而，传统测绘方法在面对农村复杂地形和分散建筑时，往往效率低下、成本高昂。本研究聚焦无人机测绘技术在农村房地一体确权工作中的应用，探讨其在提高测绘效率、精度和数据全面性方面的优势。通过以广东省某地农村房地一体实践案例，分析具体应用策略，旨在为相关工作人员提供技术参考，推动农村土地管理的创新发展。

一、无人机测绘技术概述

（一）工作原理

无人机测绘技术是将无人机高精度定位系统和数字摄影测量技术相结合的一种新型测绘方法^[1]。其工作原理主要基于摄影测量学原理和GPS/INS组合导航定位技术。无人机搭载高分辨率相机，在预设航线上按一定重叠度拍摄地面影像。同时，机载GPS/INS系统记录每张影像拍摄时刻的位置和姿态参数。通过影像匹配技术，可在相邻影像之间自动提取同名点，建立像点坐标系统。结合GPS/INS数据，可计算出相机的外方位元素。利用共线方程，将像点坐标转换为地面点坐标，从而获得地面三维信息。对于复杂地形，还可采用多视影像匹配技术，提高点云密度和精度。近年来，基于深度学习的语义分割算法在影像处理中得到应用，可自动识别地物类型，提高数据处理效率。例如，采用U-Net网络可将精度提高5%～10%。此外，实时动态PPK技术的应用，现实厘米级定位精度，显著提升了无人机测绘的整体精度。

（二）测量内容

在农村房地一体确权的测绘工作中，无人机测绘技术可全面获取地表信息，主要包括以下测量内容：

地形测量：通过无人机航拍获取高精度数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM)。DOM分辨率可达厘米级，DEM精度可达分米级，可清晰反映地形起伏和地物分布。

房屋测量：利用倾斜摄影测量技术，可获取建筑物的三维模型。通过多角度拍摄，可精确测量房屋高度、面积和体积。对于农村复杂的建筑结构，可实现厘米级的测量精度。

地籍测量：结合高分辨率影像和实地调查，可准确划分地块边界，测量地块面积。对于不规则地块，测量精度可达0.1m²。

土地利用现状调查：通过多光谱相机获取近红外波段影像，结合植被指数分析，可准确识别农田、林地、草地等土地利用类型。分类精度可达90%以上。

基础设施测量：可精确测量道路、水系、电力线路等基础设施的位置和长度。对于线状地物，测量精度可达厘米级。

三维实景模型：通过倾斜摄影和三维重建技术，可生成高精度、高真实感的三维实景模型，为规划决策提供直观的可视化支持。

二、案例分析

（一）项目背景

2021年，广东省某地启动了覆盖约1000平方公里的农村房地一体确权项目，涉及约13万宗农村建设用地和宅基地。为提高工作效率和精度，该地自然资源局决定采用无人机测绘技术作为主要数据获取方法。该项目严格遵循广东省自然资源厅发布的《广东省“房地一体”农村宅基地和集体建设用地权籍调查技术指南》，对控制测量、地形测量和房屋测量都制定了明确的精度要求。

（二）项目实施

首先详细了解项目的概况，包括测区的地理位置、地形地貌、气候情况、已有资料的利用情况等。对测区踏勘后开始进行空域申请。在充分了解项目情况后开展技术设计，其中主要包括像控点的布设方案和航空摄影方案，明确执行相关的技术标准。在技术设计和空域申请获得批准后，使用DJI Matrice 300 RTK无人机搭载45MP全画幅相机按照方案对测区开展航空摄影测量。飞行高度设定为120米，地面分辨率达到2cm，航向重叠度80%，旁向重叠度70%，同时布设了平均密度为3个/平方公里的地面控制点。在为期一个月的数据采集阶段，共获取约12万张高分辨率影像。随后，使用Pix4Dmapper软件对数据进行预处理、空三加密、构建DEM、正射纠正、匀光匀色等步骤，生成测区2cm分辨率的正射影像和5cm间距的数字表面模型（DSM）。在数据应用方面，利用正射影像和DSM数据，借助ContextCapture软件构建了精细的三维模型。

为保证精度，在测区范围内布设了平均密度为3个/平方公里的独立检查点，并使用Trimble R10 GNSS接收机进行坐标测量，结果显示，检查像控点的平面中误差为0.02m，高差较差为0.03m，满足技术设计中像控点平面中误差不大于±0.10m及高差较差不大于1/7基本等距的要求。其中，检查空三基本定向点平面位置平均残差为0.019cm，最大残差为2.3cm；高程平均残差为0.83cm，最大残差为4.2cm。空三检查点平面位置中误差为2.2cm，最大偏差为8.1cm；高程中误差为7.0cm，最大偏差为14.1cm，均符合《数字航空摄影测量空中三角测量规范》GB/T 23236-2009中的要求。

三、无人机测绘技术应用探讨

（1）航摄技术设计

无人机航摄技术设计是测绘的关键环节，需要根据测区特点和精度要求进行合理规划^[2]。参数设置方面，通常选择1：500-1：2000比例尺，像素分辨率5～20cm，航向重叠度70%～80%，旁向重叠度60%～70%。飞行高度一般在50～300m之间，具体取决于地形起伏和障碍物情况。摄区地物概况分析也至关重要，包括地形地貌、植被覆盖、建筑密度等，以优化航线设计。例如，对于丘陵地区，可采用等高线飞行方式；对于植被茂密区域，可适当提高飞行高度。此外，还需考虑气象条件、空域管制等因素，确保飞行安全和数据质量。在实际操作中，测绘人员通常使用专业软件进行航线规划和参数优化，以提高作业效率和成果精度。

（2）数据采集与处理

数据采集阶段，采用高精度RTK定位技术，结合多旋翼或固定翼无人机平台，搭载高分辨率相机或多光谱传感器，实现对农村地区的全面覆盖。飞行过程中，通过板载IMU和GNSS模块记录每张影像的位置和姿态信息，为后续数据处理提供支持。数据处理环节主要包括影像预处理、空中三角测量、密集匹配、正射影像生成和数字表面模型（DSM）提取等步骤。借助专业摄影测量软件，如Pix4D可实现自动化处理流程。特别是在空中三角测量阶段，通过同名点匹配和区域网平差，有效提高成果精度。正射影像和DSM的生成为房地一体确权和不动产测绘提供了基础数据支撑^[3]。

（3）多角度数学精度检测

多角度数学精度检测是确保成果质量的关键环节^[4]。这一过程涉及多个方面的精度评估，包括平面位置精度、高程精度、拼接精度和几何变形等。首先，通过布设控制点网进行平面和高程精度检核，一般选择特征明显的地物点，如道路交叉口、建筑物拐角等，使用RTK或结合全站仪测量其三维坐标作为检查点。其次，利用正射影像镶嵌线检查拼接精度，确保影像无明显偏移和色差。再者，通过对比已知长度的地物（如道路、围墙）在影像上的量测值，评估几何变形情况。此外，还可利用统计学方法，如均方根误差（RMSE)、标准差等指标，对精度进行定量分析。通常，1：500比例尺测图要求平面精度优于±10cm，高程精度优于±20cm。

（4）三维建模与可视化展示

无人机测绘技术在农村房地一体工作中的一个重要应用是三维建模与可视化展示。通过获取的高分辨率影像和点云数据，可以构建精细的三维模型，直观展示农村建筑物、地形地貌和土地利用情况。这一过程通常包括点云分类、建筑物轮廓提取、纹理映射等步骤。利用专业软件可实现半自动化的三维重建。生成的三维模型不仅能够提供直观的可视化效果，还可用于房屋面积测算、日照分析和景观规划等多种应用。特别是在农村宅基地确权方面，三维模型可以清晰展示建筑物与地块的空间关系，辅助解决权属纠纷。

（5）智能识别与属性信息提取

无人机测绘技术结合人工智能算法，在农村房地一体工作中实现智能识别与属性信息提取，大幅提高了数据处理效率和准确性^[5]。这一应用主要涉及深度学习和计算机视觉技术，如卷积神经网络（CNN）和目标检测算法。通过对获取的高分辨率影像进行训练，系统可自动识别建筑物轮廓、道路网络、地物类型等要素。特别是在建筑物识别方面，可提取房屋面积、高度、朝向等关键属性信息。此外，结合多光谱数据，还可实现土地利用类型的自动分类。这些自动化提取的属性信息可直接导入地理信息系统（GIS)，与其他空间数据进行关联分析，为农村房地一体确权提供全面的数据支持。智能识别技术不仅提高了工作效率，还能保证数据的一致性和客观性，减少人为误差。

四、技术评估与展望

通过实践表明，无人机测绘技术在农村房地一体确权工作中具有显著优势。首先，效率方面，仅用一个月就完成了约1000平方公里的外业航空摄影数据采集，相比传统测绘方法节省了大量时间和人力。其次，精度方面，实际测量结果普遍优于省厅要求，为后续确权工作提供了可靠的数据基础。再者，全面性方面，无人机可以获取完整的地形、地貌和建筑物信息，减少了遗漏和误差。此外，在复杂地形区域，无人机测绘还大大提高了作业安全性。

然而，无人机测绘技术在应用过程中也面临一些挑战。例如，受当地多雨气候的影响，部分时间无法进行飞行作业。此外，在植被茂密的山区，地面信息的获取受到一定影响，需要结合地面测量进行数据采集补充。虽然初期硬件投入较大，但从长远来看，无人机测绘技术的成本效益显著高于传统方法。

总的来说，该案例充分证明了无人机测绘技术在农村房地一体确权工作中的可行性和优越性。该技术不仅满足了精度要求，还在效率、全面性和数据多样性等方面展现出显著优势。未来，随着无人机技术的进步和人工智能算法的优化，预计其应用范围将进一步扩大。例如，通过多光谱传感器的应用，可以更精确地进行土地利用分类；通过激光雷达技术的结合，可以在植被茂密区获取更准确的地面信息。此外，发展低空长航时无人机平台，将有助于提高单次飞行的覆盖范围，进一步提升工作效率。

结束语：无人机测绘技术在农村房地一体确权工作中展现出巨大潜力，从航摄设计到智能识别，为传统测绘方法带来革新。广东省某地农村房地一体项目的成功实践证明，这一技术能够显著提升工作效率和精度。展望未来，随着人工智能、5G等新技术的融合应用，无人机测绘将在农村土地管理中发挥更大作用。我们期待通过持续创新和实践，进一步完善这一技术体系，为推进农村土地制度改革和乡村振兴战略实施提供有力支撑。

参考文献：

[1]王代雄，胡灿程.无人机测绘技术在农村房地一体中的应用与评价[J].工程技术研究，2023，8(13)：210-212.

[2]李宝鑫.无人机倾斜航摄技术在农村房地一体中的应用[J].测绘与空间地理信息，2022，45(03)：196-199.

[3]崔丽娟.农村房地一体测绘中无人机倾斜摄影测量技术的应用浅析[J].冶金管理，2021，(19)：112-113.

[4]陈嘉婷，刘麒.基于无人机倾斜摄影的农村房地一体测量技术[J].住宅与房地产，2021，(15)：224-225.

[5]江建军，伍一舟.无人机航测技术在农村“房地一体”测绘中的应用研究[J].测绘， 2020，43(06)：273-276.