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标题 无人机航测在土地管理中的应用研究
范文

    司炳新

    摘 要:随着科学技术快速发展,土地资源管理越来越精细化、信息化,与此同时对土地信息数据采集、整理等方面也提出严格要求。然而,以往地面勘测方法不仅成本高、效率低,无法满足时代发展要求。应用无人机航测可以快速获取相关数据、遥感影像图,还能明确土地属性及坐落。该项技术是以传统地面勘测方法为前提并发展起来的。目前该项技术已被广泛运用于土地管理中,如土地调查、整治、执法等方面。以下对无人机航测特点、应用情况及未来发展前景进行探讨并合理分析,更好地为土地资源管理提供帮助。

    关键词:无人机航测;土地管理;应用;研究;分析;阐述

    中图分类号:P232 文献标志码:A

    国家为了推进土地资源要素精准高效配置,全面提升建设项目节约集约用地水平,随着国土资源管理技术信息化进程加快,围绕“批、供、用、查”等业务,运用多种先进技术对土地资源进行管理。随着国土资源管理对数据采集、信息管理及更新服务技术要求越来越高,GIS技术、RS技术、GPS技术以及无人机航测技术应运而生。其中,UAV技术开创了一个新型的运用模式,与传统数据采集及更新方式相比,UAV以其灵活、机动、操作简单、维护快捷,获取影像空间分辨率高等优点颇受青睐。

    1 无人机航测概述

    1.1 UAV系统的构成

    无人机航测系统由无人飞行器系统、地面保障系统以及任务荷载系统等组合而成,集中了RS技术、GIS技术、GPS技术、定位定姿系统、通信技术和无人飞行器技术等的优势,可以实现信息化、数字化,能够第一时间获取土地资源管理信息;此外创建模型,及时制定防范风险方案。近期UVA技术朝着节约成本、高安全性、数字化等方向发展。据调查资料显示,许多测绘单位都已安装无人机航测系统,这表明UAV技术已得到广泛应用,并取得较为显著成效。

    1.2 无人机航测系统优势

    无人机又称无人驾驶航空器,是一种安装动力装置与导航模块设备,可以通过无线电装置或设置飞控程序来达到控制飞行的目的。一般来说,新型无人机体积比较小,材质为轻复合型,至于能源驱动装置则可以运用固定翼飞行器。据资料显示,若运用超过250m的航高来完成任务的话,就需要依照单日3个左右的架次来计算工作量,且收集数据面积超过20km2,最重要符合土地管理要求。当然,无人机航测系统优势还有以下几方面:第一,成本低。与航空摄影测量相比,无人机运行成本、日常维护、保养费用低;第二,机动轻巧、灵活。与飞机进行比较,无人机不易受到场地或是其他条件等的约束,快速起飞并到达预定目标进行测量,任务完成后通过伞降或滑行方式回收;第三,操作过程简单。随着无人机技术的不断成熟,无人机智能化程度越来越高,且操作简单,事先设定好飞行路线,针对空中和地面实际情况,通过校正数据以达到对目标的精确测量。第四,高分辨率。与传统航拍技术相比,具有高分辨率获取影像数据能力,可以达到厘米级,为RS技术运用奠定基础。

    1.2.1 信息处理

    运用无人机航测系统可以获取高分辨率的影像数据,处理步骤如图1所示。第一,在航测之前,依据工程项目的基本情况,采集地形或是影像数据,包括地形地貌、气候等,选取一个空间比较大的地方起降无人机,依照工程项目所处位置以及基本要求等,选取适宜的航测指标,比如,航高、航程等,以便为下一个航测项目发展奠定基础;第二,在适宜气候条件下,开展并完成航测任务;第三,检查航测成果是否全面、航测成果的质量必须符合要求,只有质量达到标准,方可允许处理无人机航测所获取数据,自动生成分辨率较高的影像,选取精确控点,顺利测量实地;第四,应用CORS系统、全球定位系统等收集控点坐标,将其和转换后的控点结合在一起,进行空三加密;第五,空三加密成功后,生产DOM,进行匀光、匀色处理等后正生成高分辨率数据;第六,将DOM数据和初期影像、土地规划、土地利用、土地调查等数据进行比较和分析,便于日后制作专项数据,以便满足土地管理要求。

    1.2.2 分析数据的精度

    将经济开发区当成样本进行分析,并使用400m航高开展航测工作,收集好数据,并制作高精度的DOM成果,生成两套数据成果,一套是运用目视解译法,而另一套应用测绘法,通过粗差剔除,以便获取高精度的航测成果,具体如表1、图2、图3。目视解译法与测绘法收集到的数据大多来源于工业厂房,和其他地物点相比,上述成果更为精确,只需对数据进行分析,获取较为满意航测成果。

    2 无人机航测在土地管理中的运用以及现状

    2.1 UAV運用情况

    众所周知,无人机航测具有成本低、操作流程简单、实用性强等优势,而且能运用RS技术来获取精确度高地表位置信息,用来生成数字高程模型(DEM)、三维地表模型、地形图、正射影像图等;另外,还可以运用于土地管理中,重点是以下环节,例如,土地规划、确权、监测等。

    2.1.1 土地规划和土地整治

    不论是哪个发展阶段,无人机航测都可以在土地规划或是整治工作中体现其价值,比如地理信息的获取、监管工程进度以及施工现场、验收工程项目等。当然,借助无人机航测还可以有效创建三维地表模型或是其他模型等,可以综合了解整个区域的情况,并全面反映耕地的现状;必要时,还需要借助DEM数据计算出土石方量与坡度。在图4中能全面了解土地整治后基本情况,而且判断工程设计是否符合要求,保证工程顺利开展。

    2.1.2 土地执法

    RS技术已被广泛应用于土地执法中,并取得一定成效,如国土部门每年年底开展土地变更调查和全天候卫片执法检查,因工作时间长,时间比较固定,因而容易出现缺陷。一旦出现违法用地情况,势必会加大土地整改难度。针对上述现象,合理运用RS技术来对土地进行监测,遵循“早发现,早解决”基本原则。和RS技术相比而言,UAV技术更具优势,除可以精确监测以外,还具备实用性,进而为土地执法巡查工作奠定基础。

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更新时间:2024/12/22 23:04:23