寧本雪
(北京世紀國源科技股份有限公司,北京 100000)
相較于傳統人工勘測方式,以無人機實施土地航測,其投入經費少、操作簡單,工作人員僅需熟練使用無人機即可勝任工作,且通過無人機航測的數據可靠性高,經軟件處理后,可以生成對應區域土地航測圖,了解區域土地資源具體信息。以下對土地資源管理中如何應用無人機航測作詳細分析,為土地資源管理更好發展奠定基礎。
無人機(Unmanned Aerial Vehide,簡稱UAV)系統由地面保障、任務荷載和飛行器構成,將RS,GIS,GPS,定位定姿、通信技術等集成結合,可實現信息化、數字化,在第一時間獲取土地資源信息。以無人機技術為支持,通過建模,可制定針對土地資源的科學控制措施[1]。
無人機航測獲取的影像分辨率較高,其航測處理過程如下。
(1)航測前結合土地資源概況,采集地形信息,如地貌、氣候,選擇寬敞空間起降飛行設備,按照航測結果要求,確定指標,如航高、航程,為后續航測做好基礎準備。
(2)在適宜、晴朗的天氣展開航測[2]。
(3)對航測結果檢測分析的,觀察結果數據是否全面、真實;結果滿足標準后,生成航測影響,選取明確控制點。
(4)以GPRS及全球定位系統支持,收集控點,轉化為坐標,實施空三加密。
(5)加密后生產DOM,均光、均色后獲取高分辨率數據。
(6)將DON數據和初期影像結合,為土地資源規劃、利用和調查提供數據支持。
經濟發展推動城市化進程加快,城區建設對土地的需求越來越多,對土地資源可持續發展帶來嚴峻挑戰。為強化土地利用率,優化土地規劃,資源管理部門應強化土地精細化管理,落實針對土地的有效監測措施[3]。有效的監測管理必須有真實的信息數據為支持,而傳統土地勘測獲取的數據信息周期較長,且需要實地考察,數據勘測成本高、且采集效率不理想。而采用無人機航測,上述問題也就迎刃而解,無人機航測獲取數據的效率更高,且不需要做復雜的定位與實地操作,僅需簡單的無人機設備支持即可快速完成監測,甚至可以結合大數據、云計算等新信息技術,實現土地動態監測,及時了解土地資源的狀況。
信息技術的不斷發展,推動衛星遙感技術更加成熟,衛星遙感技術是土地執法監察中常用的技術之一。國家每年開展例行土地變更調查,都以遙感技術為支持準確、快速的了解土地狀況。但是,每年的例行調查間隔時間較長,但考慮到調查的重要性,其測量時間不能輕易更改,故采用衛星遙感技術雖然比傳統人工測量效果突出,但整體測量結果仍然不能滿足土地資源管理工作要求。例如,某省高速公路周圍出現居民種大豆的現象,而衛星遙感技術對大豆種植區未準確識別出,這就是衛星遙感的弊端之一。再比如,在土地資源監察中發現有違建物,發現后再通知整改,浪費大量時間,且溝通、勒令整改周期較長,一些影響相對不大的建筑就只能被迫接受。而采用無人機航測得到的數據和圖像精準度與清晰度更高,同時也可以配合計算機和移動端設備進行實時觀察,及時發現異常,有助于提高土地監察執法力度、效率,規避一些傳統技術監察常見的弊端。
土地開發管理包含土地規劃、資源整治、數據分析等多方面內容,管理工作較為復雜。其中,土地規劃又可細分為工程進度審查、數據測量、質量管理、質量驗收。土地應用項目開展前,需先對項目可行性進行分析,核查項目地區的土地情況,分析規劃方案的合理性、科學性。土地開發結束后,需要及時繪制、更新地形圖,依次為標準確定耕地面積變化情況。整個土地開發管理過程較為復雜,而采用無人機航測技術,對于需要勘察項目位置、建筑物規格、核查建筑規范和后期耕地面積變化確定等,都可在更短時間內完成,數據的準確率有所保障。借助無人機航測技術,還可創建三維地表模型,綜合了解土地資源情況,反饋出耕地的變化狀況。必要情況下,還可通過DEM技術,計算土地開發項目的土石方量、坡度,便于管理人員科學判斷工程設計是否合理。
確認權利主要是指農村土地承包經營權的登記確認工作。通過積極開展經營權確認工作,有助于鞏固農村土地的承包關系,加快土地的實際流轉速度,為國家農業發展注入新鮮血液。土地經營權的確認需包含土地權屬確認、面積調查和界限確定。在具體工作中必須依賴必要的測繪技術得到實地數據。以往土地經營權的確認工作中采取外業實測方式測量,該測量方式精度突出,但測量需投入大量成本,費時費力。而采取無人機航測方式,可減輕工作人員測量負擔,可以在短時間完成大面積的精準測量,無人機操作方式簡單,航測精度滿足土地經營權的確認需求,較為便利。
當下我國無人機航測技術處于初步發展階段,其傳感功能還借助數碼相機傳感技術支持。新時期傳感器技術不斷成熟,更多的優質傳感器研發并推廣應用。未來無人機航測技術的發展中,其傳感技術將進一步發展,適應不斷發展的時代格局需求。例如,一些大面陣相機、機載高光譜等,可極大提高無人機的探測精度,可使無人機適應惡劣的工作環境,航測到的影像對地面物體辨識度更高,有助于推動無人機航測技術和現代化土地資源管理工作高度結合,促進國家土地管理工作可持續發展。
無人機飛行距離和飛行高度受其攜帶電池質量、容量影響較大,以電池為中心的驅動系統能否穩定,直接影響航測結果。當下無人機航測大多以電力和熱能驅動實現中短距離飛行。而油動的無人機整體重量突出,其對起降場地要求嚴格,使用過程較為繁瑣,充能成本高昂。故目前電動無人機的發展趨勢相對較高。但電動無人機只適合大多數短距離飛行航測,其電池容量與質量是限制設備飛行距離的主要因素。因此未來發展中,無人機航測要想在土地資源管理中發揮自身更大價值,就必須在電池儲能方面深入研究,打破固有技術限制,提高無人機航測范圍。
就現階段無人機航測的技術發展而言,其航測信息的分析主要依賴人工觀察、解釋方式提取到各項信息,這就導致人員的專業性水平浮動導致航測的精度也發生起伏變化。在計算機技術和分類技術不斷發展過程中,新的信息技術將推動無人機航測技術向高度自動化方向發展。未來無人機遙感信息自動化處理將成為可能,可大幅提高無人機航測數據分析的質量和效率,也進一步降低土地資源管理人員工作負擔,降低土地資源管理工作準入門檻。
綜上所述,在現階段的土地資源管理工作中,通過應用無人機航測技術,可極大提高土地資源管理效率和質量。城市化不斷發展背景下,必須采取可靠、科學的技術落實對土地資源的精細化管理,以精準的數據信息為管理工作提供基礎支撐,保證土地資源管理的有效性。未來對無人機航測技術的研發應向傳感技術、電池技術、遙感信息自動提取技術不斷努力。