淺談無人機航測在土地復墾驗收中的應用

崔凱 穆向雨

摘 要 對于土地改良項目的完成是否符合預期標準，這項評定工作對相關的管理部門來講是一個問題。在土地整改項目的檢驗過程中，無人機空中測量技術能夠有效地收集和批準必要的技術數據和相關的圖形信息，以便管理部可以更直觀地了解整個項目的狀態。本文主要分析無人機航測在土地改良項目驗收過程中的應用。

關鍵詞 無人機航測;土地復墾驗收;應用

引言

為了更加深入了解研究無人機系統在國土資源管理中的潛在用途和上升空間，本文把無人機航測系統在土地資源管理中的應用作為對象，主要研究并討論在相對有限的時間內進行查驗工作和高效率完成檢查任務的情況下，科學的為土地整改項目提供可靠的依據。

1無人機航測攝影測量的特點

無人機攝影測量技術是一種遙感應用技術，利用了先進的無人機，遙感技術，遙控軟件技術，通信技術，GPS差分定位技術，在獲取國土資源環境信息方面具有自動化，智能化和專業化的特點，可以完成數據處理以及建模分析等技術工作，是在衛星遙感和航空攝影技術之后的一種新型航空遙感技術，具有以下優點：

運營成本低，操作簡單：高度自動化和簡單的操作培訓可根據任務需要隨時進行操作。

快速的機動響應性：一旦收到航空攝影任務，就可以快速發送，獲取，處理，分析和分離任務，快速成圖、時效性好，可以完成突發的緊急操作。

獲得高分辨率航空影像的能力：色彩，清晰，直觀，準確的高分辨率航空影像，滿足土地分辨和檢測的需求，并且可以用作決策的重要依據[1]。

2無人機航測在土地整治項目核查驗收工作中的應用

2.1 研究區概況研究

某地區位于十堰市，位于漢水河北岸，距丹家水庫中心，屬秦巴山脈交匯東延余脈，山地、丘陵、盆地交錯，海拔在170～310m之間。研究區域是位于該項目南端的低坡土地項目的一部分，占地面積約3km2。該地區包括典型的代表性改造梯田，新耕地，鄉村小路和居民點，池塘，重要的礦山和森林等。

2.2 布置像控點

由于4-RTK向導只能從WGS84或CGCS2000坐標系統接收POS信息，因此直接圖像處理只能在CGCS2000或WGS84坐標處生成正射。如果需要在Xian80坐標系中使用正射影像，則必須預先使用圖像控制點將POS坐標定向或轉換為xian80坐標。在沒有復雜覆蓋范圍和復雜地形的區域，使用UBase時可以添加少量控制點，準確的提高和滿足調查要求。圖像管理的目的是獲得更準確的圖像數據。對于1∶500的比例，建議在500至800米處分開圖像的控制點。在點1∶1000、1∶2000處，點可以相距1公里。對于較小的區域，最好控制測量區域并安排適當的圖像控制點。

2.3 外業作業情況

進行室外作業時，天氣晴朗，能見度高，風速約3，適合航拍。將無人機地面控制手冊設置為300m的無人機高度，航行方向重疊80%，側面重疊75%。 安裝系統并準備起飛大約需要一個小時。無人機開始飛行后，按照預先制定的航線進行作業，持續約37分鐘的拍攝，航拍約為3km2，總共拍攝了510張照片。整個航拍過程都是自動執行的，不需要地面工作人員的操控。現場團隊使用地圖到達符合機場圖像控制點設計要求的位置，以完成項目區域，選擇明顯的地形和制圖目標，然后嘗試將圖像控制點散布到機場，這六個圖像和RTK測量范圍選擇控制點大約需要1.5個小時。完成現場測量后，內部行業將圖像控制點和照片輸入在TBC軟件中。經過約5個小時的自動圖像處理后，低山項目3km2區域的1∶2000正射影像圖完成了。整個內部和外部業務流程僅需要2到3名員工。

2.4 數據處理成圖獲取

至于正相機模型，在xian80坐標系中，使用RTK進行數據處理，即嵌入在精靈4RTK應用程序中的千尋網絡，實時載波相位分離將飛機POS精度提高到了厘米級;然后獲取照片POS數據（POS數據主要包含GPS數據和IMU數據），它們是傾斜儀中的外部定向元素：緯度、經度、高程、航向角（Phi）、俯仰角（Omega）和翻滾角（Kappa），進行轉換之后再做處理。在無人機照片數據中，每個文件夾都包含一個.MRK文件，在電子表格中打開這些文件，然后分別將經緯度進行復制。按照片順序點名，點名時必須將編輯好的名稱與照片名稱相匹配，包括.JPG模式，在轉換軟件中使用RTK計算的坐標轉換參數將緯度和經度坐標換成當地的坐標。最后，將PIX4D軟件與圖像控制點坐標結合形成上海市高清晰度輸出圖[2]。

3結束語

優點：①無人機的航測技術指標能夠滿足土地核查和驗收的需求。使用高像素數碼相機和GPS-RTK技術來實現圖像控制點，再加上有效的后處理程序，空間數據分辨率和平面誤差可以達到1∶2000比例尺地形圖的精度要求，以滿足土壤整治測繪項目的需求。如果無人機降低拍攝高度并增加數碼相機的像素和圖像分辨率，這將提高航測的準確性。無人機的航測結果可以通過數字調查和野外數據測試結果進行驗證。②無人機航測可以直觀地反映土地整改項目的實施結果。在無人機的正射像高分辨率圖像中，平整、道路和水利等工程非常清晰，在縮小影像圖觀察全貌的同時也可以放大影像檢查工程情況。

缺點：無人機空中勘測也對地面整治項目的驗證和批準有一定是的限制，尤其是：①無人機起降場有一定區域要求。這些區域通常需要50m×30m的平面，用于無人機的上升和下降，同時還要保持良好的空氣環境。如果測試項目的區域位于非常復雜的地形中，例如山區，森林能源和建筑物等，那場地會給無人機的升降帶來問題。因此，起飛需要使用專業的彈射裝置，無人機也可以降落傘形式返回，或者使用旋轉翼無人機來滿足實際的著陸點條件。②對計算機設備的要求很高。由于無人機的機翼直接升至300米并覆蓋3km2的拍攝區域，因此它可以拍攝約510張圖像，其地圖圖像控制點約為6個。將數據導入計算機，自動處理為正射影像大約需要大約5個小時。因此，計算機需要具有快速的CPU和大容量的內存才能執行此操作。

參考文獻

[1] 王秀穎.無人機航測在礦區土地復墾測量中的應用[J].世界有色金屬，2018（7）：251，253.

[2] 賴云，祁瓊.無人機航測在土地整治項目核查驗收中的應用[J].地理空間信息，2014，12（5）：20-22，8.