無人機(jī)航測(cè)在全域土地綜合整治中的應(yīng)用

□ 黃 飛

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)是在衛(wèi)星遙感以及飛機(jī)遙感技術(shù)之后發(fā)明的一種新型的航空遙感技術(shù)。如今，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在許多領(lǐng)域都有所作為，特別是在應(yīng)急繪測(cè)、保障重大工程建設(shè)以及國(guó)土資源監(jiān)測(cè)等方面，有著較大的作用。其擁有續(xù)航能力長(zhǎng)、影像傳輸快、分辨率較高、靈活方便等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的行測(cè)技術(shù)相比，人機(jī)航測(cè)技術(shù)成本較低，且精確度較高。在一些險(xiǎn)峻地區(qū)，無人機(jī)航測(cè)也可以使用，其受到的局限較小。

1 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)概述

無人機(jī)航測(cè)是一種新型的航空攝影測(cè)量技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的航空攝影測(cè)量技術(shù)起著補(bǔ)充作用，它有著高效、快速、精細(xì)、準(zhǔn)確、靈活、機(jī)動(dòng)、成本較低、使用范圍廣泛、生產(chǎn)周期較短等特點(diǎn)。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠在一些區(qū)域較小或是飛行較為困難的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量工作，其運(yùn)用高分辨率的影像，快速地獲取信息數(shù)據(jù)，為工程建設(shè)、土地整治等提供精確有效的數(shù)據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)與數(shù)碼相機(jī)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，相關(guān)工作人員經(jīng)過持續(xù)研發(fā)，將數(shù)碼相機(jī)技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合，使無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)航空攝影測(cè)量能夠?yàn)榈涂諟y(cè)繪作業(yè)提供更加高效的技術(shù)支持，無人機(jī)數(shù)字低空遙感已經(jīng)成為航空遙感領(lǐng)域當(dāng)中的一個(gè)新的發(fā)展方向。無人機(jī)航測(cè)能夠應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，如國(guó)家的重大工程建設(shè)、國(guó)土監(jiān)測(cè)、資源的開發(fā)、災(zāi)害的應(yīng)急處理以及小城鎮(zhèn)建設(shè)等方面都可以利用無人機(jī)航測(cè)獲取精確的圖像與數(shù)據(jù)信息，這無疑加快了我國(guó)的城市化進(jìn)程，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。

2 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)發(fā)展

2.1 國(guó)外

無人機(jī)發(fā)展的歷史較長(zhǎng)，最早應(yīng)用于西方較為發(fā)達(dá)的國(guó)家。當(dāng)前無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到達(dá)成熟階段，在無人機(jī)的研究與應(yīng)用方面，歐美等國(guó)家領(lǐng)先于中國(guó)，例如美國(guó)會(huì)利用無人機(jī)對(duì)火災(zāi)、森林、農(nóng)業(yè)以及海洋等進(jìn)行監(jiān)測(cè)[2]。但是因?yàn)槠湓靸r(jià)較為昂貴，應(yīng)用規(guī)模并不大，即使能夠利用無人機(jī)進(jìn)行航測(cè)，但之后的數(shù)據(jù)處理、分析和應(yīng)用的價(jià)格仍比較高昂。此外，作為國(guó)家工程項(xiàng)目，出于對(duì)國(guó)土安全的考慮，各國(guó)通常都不會(huì)聘請(qǐng)外國(guó)無人機(jī)公司進(jìn)行測(cè)量服務(wù)。

2.2 國(guó)內(nèi)

無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展較晚，最早的研究是從20世紀(jì)90年代開始進(jìn)行。在無人機(jī)航測(cè)技術(shù)起步階段，人們了解到的技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，僅屬于初級(jí)技術(shù)，所以其中存在著許多問題，如當(dāng)時(shí)的無人機(jī)并沒有自動(dòng)駕駛的功能，依舊需要依靠人工對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)航；相機(jī)技術(shù)發(fā)展較慢，無人機(jī)所攜帶的相機(jī)是膠片相機(jī)，在隨后的使用以及數(shù)據(jù)的處理上都十分困難。

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)逐漸走向了發(fā)展階段。在21世紀(jì)初期，數(shù)碼相機(jī)誕生，這使我國(guó)的無人機(jī)航測(cè)技術(shù)得到了更好的發(fā)展。在具體的試驗(yàn)階段，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)就完成了許多較難的繪測(cè)工作，在一些突發(fā)事件的處理與救援方面發(fā)揮了極大作用。2010年之后，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)變得更加專業(yè)化、精確化，并結(jié)合更多的高科技技術(shù)，使其在數(shù)據(jù)的傳輸、后期的反映以及具體的監(jiān)測(cè)上都得到了提升。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的測(cè)量設(shè)備越來越專業(yè)，繪測(cè)的精確度越來越高，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)已經(jīng)開始形成了系統(tǒng)性的工作程序，這也標(biāo)志著我國(guó)的無人機(jī)航測(cè)技術(shù)逐步走向了正軌，無人機(jī)航測(cè)的規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。從2017年開始，在國(guó)家的支持下，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)有了進(jìn)一步的提升，開始應(yīng)用在國(guó)家工程方面。其應(yīng)急服務(wù)以及應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的能力逐漸增強(qiáng)，并向我國(guó)的軍用無人機(jī)遙感技術(shù)看齊，軍用無人機(jī)的系統(tǒng)也開始應(yīng)用在測(cè)繪領(lǐng)域[3]。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，如今已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)任何地區(qū)發(fā)生火災(zāi)、水災(zāi)等突發(fā)事件時(shí)，迅速地調(diào)用并進(jìn)行精確的航測(cè)。隨著使用范圍逐漸擴(kuò)大，技術(shù)逐步提升，其又不斷地促進(jìn)著我國(guó)相關(guān)工程建設(shè)，離數(shù)字中國(guó)的目標(biāo)更近一步。

在土地綜合整治工作開展過程中，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)十分重要。由于土地整治項(xiàng)目的規(guī)模較大，有的地域交通不便，一些農(nóng)村地區(qū)路網(wǎng)較為復(fù)雜，會(huì)給土地整治帶來一些難題。利用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行土地整治工作項(xiàng)目的核查與驗(yàn)收是一種高效的手段，無人機(jī)航測(cè)不受復(fù)雜路況交通的影響，且受到地形地貌影響較小，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)土地整治區(qū)域進(jìn)行全面的測(cè)量，并獲取更加有效直觀的影像數(shù)據(jù)，使土地整治的工作人員能夠更快、更準(zhǔn)確地了解土地整治工作的情況。

3 無人機(jī)航測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限

3.1 無人機(jī)航測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

在土地整治工作當(dāng)中，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠幫助相關(guān)工作人員進(jìn)行土地整治的核查與驗(yàn)收。工作人員可以利用高像素的數(shù)碼相機(jī)以及GPS技術(shù)的繪測(cè)得到像控點(diǎn)，并利用高效、準(zhǔn)確的后期處理軟件對(duì)所收集到的影像圖片進(jìn)行分析、處理。一般情況下，利用這種技術(shù)所得到的影像圖的空間分辨率和平面位置的誤差較小，更能滿足土地整治項(xiàng)目中測(cè)繪工作的要求。無人機(jī)航測(cè)的具體結(jié)果能夠與數(shù)字化的地形繪測(cè)進(jìn)行互相校對(duì)核查，能夠直觀地反映土地整治項(xiàng)目的具體完成情況。運(yùn)用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠更好地核查驗(yàn)收土地整治的成果，在無人機(jī)拍攝的圖像當(dāng)中，其能夠清晰地呈現(xiàn)道路、水利工程的具體情況[4]。

3.2 無人機(jī)航測(cè)的局限

無人機(jī)航測(cè)技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，在許多領(lǐng)域都發(fā)揮著極大的作用，但也存在一定的局限性，需要相關(guān)工作人員不斷地進(jìn)行研究，強(qiáng)化無人機(jī)的功能。無人機(jī)能夠在一些險(xiǎn)峻的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，但是在起降時(shí)對(duì)場(chǎng)地有著一定的要求。一般情況下，無人機(jī)的起降場(chǎng)地需要長(zhǎng)50m、寬30m的平整區(qū)域，如果無人機(jī)的起降場(chǎng)地受到地形的影響，就難以正常起飛。對(duì)此，工作人員可以采用彈射裝置進(jìn)行起飛，并利用降落傘對(duì)其進(jìn)行回收。除此之外，無人機(jī)的飛行空域條件必須有一定的保障，可以直接利用旋翼無人機(jī)來降低對(duì)場(chǎng)地的要求。無人機(jī)在繪測(cè)方面比載人機(jī)更便捷，但是也會(huì)受到天氣環(huán)境的影響，如能見度低、風(fēng)力較大、空中管制等因素，都會(huì)給無人機(jī)航測(cè)帶來一定影響，也會(huì)因此損失航測(cè)的精度，所以在這種情況下會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件提出更高要求。無人機(jī)航測(cè)并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)地勘察工作，例如一些較為隱蔽的工程、水下工程等項(xiàng)目的勘察，就必須要派遣專業(yè)的人員進(jìn)行實(shí)地考察。

4 無人機(jī)航測(cè)在全域土地綜合整治中的應(yīng)用措施

4.1 航空測(cè)量

現(xiàn)有的無人機(jī)航測(cè)結(jié)合了無人機(jī)技術(shù)與航測(cè)技術(shù)等多種高科技技術(shù)，其所拍攝的圖像更加清晰，拍攝的角度更加全面、具體。在無人機(jī)當(dāng)中搭載高清的攝像機(jī)，能夠采集更加清晰的圖像信息，相關(guān)工作人員對(duì)無人機(jī)設(shè)置了飛行控制系統(tǒng)以及對(duì)面控制系統(tǒng)，并對(duì)多種無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合的結(jié)合利用。通過這些系統(tǒng)的結(jié)合，能夠讓高清攝像機(jī)的攝像頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，拍攝更加具體全面的影像圖片，并確保了攝影圖片的準(zhǔn)確度和清晰度，保障了地形層次以及色彩層級(jí)的清晰度。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠縮小圖片色差與實(shí)際地形的顏色差距，使攝像機(jī)所拍攝出的圖像更加具有飽和度。在土地綜合整治過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員可以利用這些清晰的照片來驗(yàn)收整治地區(qū)的工程項(xiàng)目完成情況，提高土地綜合整治工作的效率。因此，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠?yàn)橥恋卣雾?xiàng)目提供準(zhǔn)確清晰的圖像數(shù)據(jù)支持，從而保障了土地綜合整治的效率。

4.2 數(shù)據(jù)信息的收集處理

在土地綜合整治項(xiàng)目核查與驗(yàn)收工作當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要利用無人機(jī)進(jìn)行整治地區(qū)的圖像拍攝收集。在拍攝任務(wù)完成之后，就需要對(duì)所收集到的圖像進(jìn)行具體的分析與處理。為使圖像與土地整治項(xiàng)目當(dāng)中的需求相適應(yīng)，可以利用圖像處理加工軟件進(jìn)行處理工作。工作人員需要對(duì)攝影的圖片進(jìn)行加工和拼接，這樣就能夠在像控點(diǎn)上獲取更加準(zhǔn)確的坐標(biāo)和清晰的圖像片段。相關(guān)工作人員在進(jìn)行查核與驗(yàn)收時(shí)，需要根據(jù)1：2000的比例來實(shí)現(xiàn)圖像像土地真實(shí)狀況的轉(zhuǎn)化，以此來為土地整治工作人員提供有效的數(shù)據(jù)支持，使其能夠更加清晰地了解土地整治項(xiàng)目的完成情況，從而提高工作效率。

5 結(jié)語

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當(dāng)中。在土地整治的過程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)土地整治的完成情況進(jìn)行查核驗(yàn)收。為了保障整治工作的系統(tǒng)化、全面化，就必須要對(duì)整治區(qū)域進(jìn)行全面的了解和掌握。而無人機(jī)航測(cè)技術(shù)能夠幫助工作人員更好地完成查核與驗(yàn)收工作，使土地整治項(xiàng)目更加及時(shí)有效，以此來保障土地整治工作的開展更具科學(xué)性，確保土地整治項(xiàng)目順利開展。