土地整治工程中无人机航测技术的应用探讨 艾山&#

发表时间:2020/7/15   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:艾山•艾沙
[导读] 摘要:土地整治工作是国家解决土地资源紧张问题、实现土地资源合理利用的有效途径,但是,由于土地整治工作具有明显的综合性,且其涉及的地形要素等较多,必须依赖先进的测绘技术。
        新疆维吾尔自治区土地开发整理建设管理局  新疆乌鲁木齐市  830002
        摘要:土地整治工作是国家解决土地资源紧张问题、实现土地资源合理利用的有效途径,但是,由于土地整治工作具有明显的综合性,且其涉及的地形要素等较多,必须依赖先进的测绘技术。无人机航测技术是在土地整治工作中应用最为普遍的技术,航测所获得的影像信息等,为土地整治工作提供了重要的参考,保障了土地整治工作的顺利开展。
        关键词:土地整治工程;无人机航测技术;应用
        引言
        在我国各地开展土地整治项目时要积极运用高效率的技术手段提升勘测与规划设计的效率。无人机航测技术的融入能够有效提升土地整治项目设计规划工作的精准性,保证对项目建设范围内进行全面的地理信息收集与三维模型构建,为项目建设提供精细化的信息基础。
        1无人机航测技术的相关要点
        1.1无人机主要构成
        从航测无人机的硬件构成来看,其主要包含了搭载摄像头的飞行平台、高清摄像机。飞行平台是无人机机体,在航测过程中主要是受到地面控制台的控制,在飞行过程中,对飞行的状态与目标予以实时监控,确保可以实现任意飞行姿态;高清摄像机能够及时获得地面被测实体的高清影像,而该影像可以被应用于被测区域内地理环境、土地状态等的了解与分析。因此,无人机航测所获得的测绘结果可以为土地整治工作的开展提供重要的基础。从无人机航测系统的构成来看,其主要包含了飞行控制系统与地面控制系统。前者主要负责对无人机的飞行控制,是航测工程顺利开展的重要前提。在无人机航测工作的进行过程中,飞行控制系统还能够与GPS导航系统等加以结合,再加上地面控制系统的配合,能够实现对相关实体的精准定位、导航等,且能实现对无人机飞行高度、速度等的实时控制,使得无人机航测工作可以顺利进行,保障无人机可以依据规划的飞行路线进行测绘数据的采集。在航测过程中,有关人员通过系统控制面板,结合其航测要求,可以对相应的飞行参数加以必要的调整,保障高清摄像机能够获得更为清晰的影像。
        1.2无人机航测流程
        无人机航测流程一般包括飞行区域选择、航摄设计及相机检校、航摄作业、事后差分解算、空中三角测量、检查点立体量测、检查点野外量测、精度评定等步骤。
        1.3航测影像处理技术
        航测影像处理技术通常包括影像预处理、区域网联合平差、多视角影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等关键内容。多视角影像密集匹配能得到高精度高分辨率的数字表面模型(DSM),充分表达地形地物起伏特征。
        1.4无人机航测技术的特点
        与传统的测绘技术相比,无人机航测技术的特点主要体现在以下方面:(1)起降便利。在无人机航测的过程中,无人机对于起降条件等没有严格的要求,只需要保持地面的平整性。(2)测绘效率高。传统的测绘技术缺乏灵活性与适用性,在测绘过程中常常受到地形条件等的影响,导致测绘效率低下、准确性不足。而无人机测绘技术的灵活性相对较好,其在应用中基本可以不受地形等条件的约束,不仅具有高效的测绘优势,还可以大大提高测绘的可靠性。(3)运输便捷。无人机系统的集成效果明显,设备运输相对方便。(4)成本低。
        2无人机航测在土地整治项目规划设计工作中运用的优势
        2.1有效提升土地整治项目设计工作及测量效果
        开展土地整治工作的重要基础就是进行全面地形图信息收集工作,无人机航测能够为项目设计提供全面的测量信息,因此无人机航测的内业操作主要是进行正射影像图的输出以及相应DLG线划图的矢量化操作,而后形成相应的地形图。在土地整治项目地理信息测量工作中积极运用无人机技术能够提升正射影像信息的精准性,其高程模型与正射影像技术的结合可以保证地理信息的准确与真实,后期设计工作中运用这一地形图,可以保证规划设计具有针对性。


        2.2有效降低前期测量工作的成本
        在外业勘察工作中可以利用无人机航测进行信息收集,很多沟渠、道路等地理信息都可以通过远程操控无人机进行获取,这样就能够降低人工测量的难度,并缩短测量时间,有利于前期测量工作成本控制。
        2.3可以形成直观的三维模型图
        采用无人机航测技术进行测量后,通过内业操作可以形成具有直观效果的三维模型图,对于后期规划设计工作有很大支持作用,同时在土地整治工作中利用无人机航测信息构建的三维模型进行土方计算的效率也非常高。通过高程计算、无人机航测模型计算等多种计算方式的对比可以看出,无人机航测技术在土地整治设计中可以有效帮助设计者提升土方计算的科学性及效率性,为土地整治项目总体优化提供保障。
        3土地整治项目中无人机航测技术具体实施
        3.1前期踏勘
        无人机起降前准备工作,包括土地整治项目范围区域内地形地貌等相关资料、无人机及搭载的各项仪器设备的检测、项目区红线范围等,以便保证飞机飞行安全、获取影像高清准确以及像控点的合理布置。现场踏勘的DOM底图比例尺尽量不小于1:2000,以进行更好的现场判读,相关参与者应磋商确定重点测绘目标及范围及相关测绘标准和要求。利用无人机航测技术在可研阶段制作出的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG),和以此为基础制作的红线范围内的三维立体模型,可清晰直观的为项目可研阶段的参与者包括规划人员及评审专家等提供了解项目区的相关技术资料,以便合理设计线状地物(路网、沟渠及附属设施等)、科学计算土方量,进而为可研报告的编制提供科学参考和决策依据。同时可研阶段的测绘产品与之后各阶段成果可叠加对比分析,以便于土地管理部门对项目实施各阶段的土方量、路网建设、桥梁及沟渠维护、相关征地赔付及工程变更事宜进行科学有力的监管,从根本上杜绝项目作假、质量蒙混过关问题。土地整治项目在做规划设计和预算过程中,红线范围内各分部分项工程的规划设计、耕地整治后坡度、工程量计算以及相关图件(平面布置图、规划设计图)的制作同样需要无人机航测所生产的测绘产品提供技术支持。
        3.2实施过程中应用及评价
        项目施工阶段,可通过航拍对项目施工过程中各阶段测绘成果进行对比分析,及时了解并适时调整工程进度;航拍及数据生产阶段,无人机搭载高清成像设备,在地面接受设备及遥控设备控制下,获取土地整治项目区域内高清画面,通过数据处理系统PhotoScan等软件完成测绘产品的生产,为项目参与人员提供图件参考。
        3.3竣工验收
        竣工验收是土地整治项目整个实施过程中的最后关键阶段。无人机航测迅速便捷,在土地整治项目实施各阶段制作的4D测绘产品为参与各方提供覆盖项目区全局、精准度高的图文资料,可在项目通过各阶段测绘产品叠加分析,判断设计施工一致性,以更好服务于竣工验收。同时对偷工减料、工程量虚报私自变更等现象从技术上杜绝,帮助竣工验收顺利开展。
        结束语
        近年来,科学技术的快速发展使得各行各业逐步进入了新的发展时期,现代科学技术的进步实现了测绘技术的创新,新型的测绘技术逐步被应用于各个领域。无人机航测技术是当前我国先进技术手段,对产业发展十分有利,特别是将其应用在土地整治项目中,提高了土地资源的综合利用率,为科学合理地整治土地提供了保障。基于此,文章分析了无人机航测技术在土地整治中的具体应用,有利于转变土地整治项目的固有路径,实现土地整治的科学化。
        参考文献:
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        [2]雷雨.无人机航测技术及其在土地整治项目中的应用[J].西部资源,2019(06):137-138.
        [3]王涛.无人机航测技术分析与应用探讨[J].工程与建设,2019,33(03):335-336.
        [4]李东栋.影响无人机航测成图精度的因素[J].工程建设与设计,2019(06):270-271.
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