無人機航測技術在土地綜合整治中的應用研究

常運燾

摘要：近二十多年來，我國的土地開發整理工作經歷了從社會自發到政府自覺、從小范圍到大規模、從分散到集中、從目標單一到具有綜合目標的發展歷程，取得了一定的效果，并逐步被社會所認知。但是在土地整理工作的實踐中，仍然存在一些問題阻礙土地整理工作的進展，本文針對無人機航測技術在土地綜合整治中的應用技術進行分析。

關鍵詞：無人機航測技術；土地綜合整治；應用

土地綜合整治作為調整土地利用結構、促進土地合理利用的重要手段，在提高土地利用率、實現土地資源的合理配置等方面起到了重要作用。而無人機航測技術是一種新型高效的土地開發整治工程勘察技術手段，擁有高機動性、低成本、實時對地觀測等眾多優勢，無人機航測技術在土地綜合整理工程測繪等領域得到廣泛應用。

1 無人機航測技術概述

1.1 基本組成

無人機的基本組成有兩部分：（1）基于無人機的飛行平臺，能夠在無人機平臺中搭載高清攝像機，并且由地面控制臺進行控制，對飛行的狀態與目標予以實時監控，確保可以實現任意飛行狀態；（2）高清民用攝像機，被固定于飛行器中，在嚴密性符合標準的情況下保證不掉落。通過對高清民用攝像機的應用，可以在短時間內對目標影像進行拍攝與獲取，借助攝影的方式分析并判斷地理環境的分布以及土地使用的狀態，并在計算機中輸入電子數據，為土地整治項目的開展提供必要的保障。

1.2 重要作用

第一，飛行控制系統作用。對無人機的應用需要借助飛行控制系統進行控制，這同樣是無人機航測過程中最基本的控制系統，成為無人機飛行方面的控制核心。其中，飛行控制系統對GPS定位導航系統進行運用，通過地面控制臺進行聯合控制，對無人機飛行與導航進行合理地引導，對其具體位置準確定位，并且獲得無人機實際的飛行高度與速度，保證其接受地面控制的信息內容，使其能夠飛行至目標區域展開作業，獲取需要拍攝地區的地形狀況圖片與數據。

第二，地面控制系統作用。對無人機航測技術應用的過程中，地面控制系統同樣發揮著不容忽視的作用。其中，系統會事先為無人機飛行路線進行考察與規劃，并且系統內部軟件還能夠為工作人員提供控制面板，對無人機飛行參數和飛行目標予以有效控制。除此之外，地面控制系統能夠結合控制面板對無人機飛行的狀態進行修正，以保證無人機向目標區域飛行，最終獲取所需的數據信息。

1.3 基本特點

伴隨衛星遙感與大飛機遙感迅速發展，低空無人機航空攝影測量這一全新的航空遙感技術被研發出來，并被應用在土地整治項目當中。

2 無人機航測技術運用在土地整治項目中的優勢

在土地整治項目中引入無人機航測技術，具體表現在多個方面，不僅能夠直接反映土地整治項目實施成果，與項目實際需要相吻合，同樣還能夠在豐富工作形式的同時提高工作效率，正確地判斷關鍵數據的真實程度。

2.1 直接反映土地整治項目實施成果

無人機航測技術中的正射影像圖，其分辨率極高，可以對道路與水利工程等狀況清楚地觀看，不僅可以將項目全貌縮小形成影像圖，同樣能夠對單位工程的具體狀況進行擴大。由此可見，無人機航測技術對土地整治項目成果可以直接反映。

2.2 與項目實際需要相吻合

對無人機航測技術的應用，能夠借助高像素的數碼相機與GPS-PTK技術綜合運用完成測繪并獲取像控點，在后期處理軟件的作用下，能夠保證平面位置的誤差與正射影像空間分辨率與1∶2000的地形圖測繪凈度相吻合，達到土地整治項目具體的需求。如果無人機飛行拍攝的高度下降亦或是強化數碼相機像素，可以實現影像圖分辨率的顯著提高，確保航測的精準度滿足要求。

2.3 豐富工作形式的同時提高工作效率

在土地整治項目中引入無人機航測技術，最主要的目的就是為項目的檢查與驗收提供有價值的參考依據。完成航測以后，即可對正射影像圖進行制作，有效地節省了工作的時間，尤其是數字線劃圖時間。即便航測內外業時間與一般所需時間差異不大，但在將航測影像圖引入以后，就可以在較短的時間內確定項目檢查與驗收工作的抽查地塊，提供有效的數據作為參考，更準確地測算出溝渠的長度與硬化道路，甚至是新增更低面積的數據也能夠獲取，一定程度上提高了檢查與驗收工作的質量以及效率。

2.4 正確判斷關鍵數據的真實程度

在靈活運用高分辨率正射影像的過程中，可以實現針對地類與施工單位提供竣工圖和新增耕地圖的疊加與對比，進而準確地判斷新增耕地圖當中的新增耕地范圍線，對新增耕地差值進行有效地量算。

3 無人機航測在土地整治項目中的運用

3.1 嚴格按照作業流程開展工作

對無人機飛行航線進行設計的時候，需要與以下指標相互結合：

與社區范圍和平均基準面的高程進行結合，貫徹落實航線設計工作，確保能夠在相同拍攝區域，并且高差不應超過設計航高1/6，測區航向重疊不允許低于65%。在此基礎上，應保證旋偏角不超過15°，像片傾角不超過5°。針對像控點的測量，應借助影像拼接軟件，對正射影像圖進行生成，并將其當做工作的底圖。隨后，將GPS-PTK技術引入其中，根據比例尺為1∶1000的地形圖成圖要求，將像控點作為具體對象選刺并測量。

在空三加密的過程中，應充分利用DPGird糾正像片畸變與內定向，通過自動轉點或者是人工方式，對點轉刺等相關流程進行適當地調整，以保證各項精準度指標可以與設計規范要求相適應，隨后生成空三加密成果。

數字化成圖主要將空三加密成果作為重要基礎，恢復并且建立立體模型，充分利用VirtuoZo NT，與成圖要求相互結合，統籌分析土地整治測量技術的具體要求，將地形與地物作為重點對象，采取立體化的采集模式，在CAD軟件的作用下合理地編輯圖形。在打印地形圖以后，需要深入到現場展開實地調查與核實，通過內業與外業的有效結合，對地圖進行調繪并糾正，形成標準的地形圖。

3.2 土地整治活動各階段的具體應用

（1）地圖地形等資料的前期收集

在無人機航測技術應用的過程中，飛行之前要對土地整治區域形狀進行探索，堅決不允許在不了解地形的狀態下飛行并使用，很容易影響飛行的安全。基于此，無人機飛行前要積極開展勘探工作，對設備與儀器進行全面檢查，同時還包括項目地區地形狀態與大致范圍線圈，只有這樣，才能夠科學合理地對所需測量區域信號發射點與攝像監控點進行布置。必須提前完成土地整治項目地區的地形勘探與選址工作，才可以為無人機安全飛行提供必要的保障。

（2）航空測量

在無人機中搭載高清攝像機，對飛行控制系統與地面控制系統予以綜合利用，能夠保證攝像頭的靈活轉動與拍攝，提高拍攝數據圖片成像的清晰度，保證地形層次分面更加清楚且色彩層級清晰。與此同時，色差和實際的地形顏色差距也能夠隨之縮小，具有理想的飽和度，通過照片形式反映所觀測區域的具體影像，為土地整治項目的研究工作人員提供必要的參考。

（3）數據的收集與處理

當無人機完成圖像拍攝任務后，就需要針對獲取圖像展開收集與處理分析，以保證圖像與土地整治項目識別需求相適應。對數據信息進行處理的過程中，要借助PhotoScan等相關圖像處理加工軟件，實現搜集航空攝影圖像的加工與拼接，并且在各像控點獲取坐標與圖像片段，結合地理地形完成拼接。對于等高線標準來講，則需要根據1∶2000比例實現圖像向土地利用現狀圖與項目區地圖的轉化，為相關工作人員提供評估以及使用的依據。

總之，將無人機航測技術應用到土地整理項目中，為我國的土地綜合整治工作開拓了一個全新的局面，可以大大提高土地綜合整治工程建設的質量和效率，需要深入研究、廣泛推廣。同時，無人遙感飛機作為一種新型的遙感數據獲取手段，必將成為現代化國家對地觀測系統中不可或缺的重要組成部分，并將越來越廣泛地應用于民用生活，產生重大的經濟效益。

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（作者單位：黑龍江天恒測繪服務有限公司）