低空無人機遙感影像在國土資源監察中的應用

宋星杰 垢元培

(河北省地礦局第二地質大隊 唐山 063000)

1 前言

國土資源是人類賴以生存的寶貴資源，是實現經濟社會發展的重要保障。當前土地資源形勢嚴峻，耕地銳減與人口劇增形成了巨大的矛盾和反差，因此加強國土資源的監察與管理顯得至關重要。其中國土資源監察工作的重要內容之一，就是對轄區內違規占用土地情況做到早發現、早制止。所以對在重點地區出現的違法占用土地的情況，除采取已有的手段之外，還需要應用一些頻次更高、周期更短、效率更高和更加透明直觀的國土資源監察手段，本文先對無人機的發展和技術優勢進行說明，然后再與河北省唐山市豐南區的試點工作的實例相結合，來對低空無人機獲取的遙感影像在國土資源監察中的應用進行探討。

2 低空無人機數字攝影測量的發展現狀及技術優勢

數字攝影測量起源于攝影測量自動化的實踐，即利用相關技術，實現真正的自動化測圖。隨著數字攝影測量技術不斷高速發展，它可以實現使用傳感器直接獲取的數字影像輸入計算機，通過一系列的計算機輔助技術產生大比例尺的正射影像。作為傳感器采集平臺的無人機最早出現是在1917年，直到20世紀80年代隨著相關行業的發展，無人機技術得到了不斷的改進，使得無人機在續航時間、穩定性、搭載能力方面都得到了空前的發展。通過無人機飛行平臺搭載高分辨率傳感器，并使用遙感技術在系統中集成應用，可以獲得小面積、大比例尺、現勢性強的遙感影像數據。它是衛星遙感影像數據的補充，它有機動、靈活、安全、成本低、操作簡單、周期短、效率高等優點。

3 在唐山市豐南區的試點工作的實例

3.1 實例背景

唐山市豐南區國土資源局為了全面落實“預防為主、事前防范與事后查處相結合”的執法監察工作方針，及時發現、及時制止、及時查處國土資源違法行為，加大執法監察力度，減少違法損失，服務經濟建設，維護國土資源管理秩序。并根據相關政策的要求，為進一步加強國土資源執法監察工作，制定了采用無人機低空航攝及遙感技術對國土資源執法監察進行巡查工作的實施方案,并以豐南區小集鎮為試點開展采用低空無人機航攝及遙感技術進行土地執法巡查工作。

3.2 技術路線圖

在采用無人機低空航攝及遙感技術對豐南區小集鎮開展采用低空無人機航攝及遙感技術進行土地執法巡查工作時，采用圖1技術路線圖。

3.3 制作無人機正射影像

無人機獲取影像數據的主要步驟為：根據監察計劃制定航攝范圍，布設地面像控點，現場勘察起降地點，分區域規劃飛行航線高度、航線、架次，執行飛行計劃，檢查飛行數據。

通過影像自動處理系統對獲取的影像進行處理加工，分別是①向系統導入：包括航攝像片、飛行姿態數據、地面像控點；②像控點測量：在所采集的影像上進行真實坐標的刺點操作；③影像平差：先提取像片公共點是影像的內定向操作，之后根據像控點測量結果進行平差計算；④制作正射影像：通過影像的鑲嵌、融合生成正射影像數據。

3.4 變化圖斑提取

對同一地點不同時期的影像數據進行疊加分析，分別采取軟件解譯和人工檢查的方法來獲取變化圖斑(圖2)。

圖1 豐南區小集鎮低空無人機航攝及遙感技術土地執法巡查工作技術路線圖

圖2 影像數據進行疊加分析變化圖斑對比圖

3.5 變化圖斑的處理

將變化圖斑信息統計匯總(包括影像圖、圖斑信息表)送達土地執法部門，由土地執法部門進行實地核查，根據反饋違法信息情況制作動態巡查臺帳。其內容包括：巡查時間、巡查路線、巡查情況和巡查人員等情況，以及違法行為人的基本情況，違反國土資源管理法律、法規的基本事實，根據違法圖斑的地類和面積進行分類。制作完畢后，由豐南區國土所簽字確認。并將結果組卷上報唐山市局，依法依規進行處罰。

4 總結

通過在豐南區進行的試點工作，低空無人機在國土資源監察的應用體現了高效、全覆蓋、透明的土地執法巡查，從源頭上杜絕了執法不公平。利用每月的影像結合土地利用圖和土地規劃圖，制作鄉鎮土地利用影像圖，對各鄉鎮政府土地利用決策提供技術支持，從而做到了土地利用合理化。低空無人機的機動靈活、時效性強，從而做到了早發現，早制止，降低了執法難度。在無人機日常巡查的同時，加大了宣傳的力度，提高了人民群眾合法利用土地的意識，降低了違法用事件的發生。隨著低空無人機遙感影像技術的發展，它將會提升更強的性能得到更廣泛的應用。

[1]張祖勛,張劍清.數字攝影測量學[M].武漢:武漢大學出版社,1997.1

[2]孫家柄主編 遙感原理與應用2版[M].武漢:武漢大學出版社，2009.6

[3]李德仁,李明.無人機遙感系統的研究進展與應用前景[J].武漢大學學報(信息科學版),2014,39(5).