无人机航测在全域土地综合整治中的应用

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月(中)第11期   作者: 姜皓然
[导读] 未来,随着传感器技术、电池驱动技术、倾斜摄影技术的进步,无人机航测将会在更多领域发挥作用,为强化土地管理工作水平奠定基础。
         
        姜皓然
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        摘要:无人机凭借其操作流程简单、成本低等优势被广泛用于土地规划和土地整治、土地执法等土地管理工作当中,然而在实际利用中也存在着缺乏有关标准和规范、低空领域尚未开放、信息提取方式较为落后等问题。未来,随着传感器技术、电池驱动技术、倾斜摄影技术的进步,无人机航测将会在更多领域发挥作用,为强化土地管理工作水平奠定基础。
        关键词:无人机航测;土地整治;应用
        引言
        随着经济的发展和测绘科技的不断进步,我国国土资源的管理水平逐步提高,土地资源管理精细化、网格化、信息化程度越来越高,对土地信息数据的采集和更新频率的要求也不断提高。常规的实地测量方法不仅成本高,而且作业效率低、项目周期长,无法及时更新土地信息,已无法满足快速获取信息的要求。基于低空无人机平台的航空摄影能较大范围、长续航时间、客观重复地获取地表信息,可以在短时间内获得高地面分辨率的影像,在室内快速提取国土资源的位置信息和属性信息,是对传统勘测方式的一种创新。
        1概述
        无人机航测是指采用多旋翼、固定翼的无人飞行器平台,搭载单镜头、多镜头的相机传感器,以及小型机载雷达等,进行无人机测量的一种先进测绘技术手段。无人机航测是对传统航空摄影测量、摄影测量与遥感等测绘手段的有力补充,具有机动灵活、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向,在基础测绘、土地利用动态监测、智慧城市建设等方面具有广阔前景。无人机航测产品主要包括:航测4D产品、倾斜摄影测量等。近年来,相比传统测量,无人机航测作业成本更低、效率更高、时效性更强,深受测绘行业的欢迎,在国土资源测绘中应用也越来越广泛。
        2无人机航测在全域土地综合整治中的应用
        2.1土地利用调查
        国土资源调查中一项非常重要的工作就是对土地利用现状进行调查。调查的底图多数为高分辨率遥感影像,相较于传统的实地测绘工作,效率大幅度提升。但由于早期的高分辨率影像供应商大多是国外公司,因此影像来源受到一定的限制。随着国家经济改革步伐的逐步加快以及新时期对房地产市场的进一步调整,国家要求合理确定土地的市场供应比例,因此对土地资源管理要求更严格和精细化,尤其是土地利用的变更调查、征地拆迁、土地性质登记等,需要大比例尺的土地利用现状图。无人机在超低空获取高分辨率遥感影像方面具有非常明显的优势,利用无人机遥感影像可以快速获取地表数据,并且可以在较短时间内完成1∶500的土地利用现状图的制作。该数据具有很强的针对性,时效性强,特别适合小区域、短周期的土地利用现状调查。
        2.2土地确权
在无人机航测技术下可以明确农村土地承包关系,进一步开展农村土地流转工作,让农民财产性收入增加,进而增添农村发展动力。当前我国农村地区已经陆续开展了土地承包经营权登记工作。具体内容包括确定土地权属和面积,所以需要科学利用绘制方法得到基础地形图数据。在获取基础地形图数据的过程中,主要包括三种方法:其一是工程测量外业实测方法。该方法具有精确度高特征,然而成本也较大,需要大量测量人员参与,并且耗费时间偏长;其二是有人驾驶。飞机测量前提条件是需要起降场地,并且要求面积较大,这样才能控制测量成本;其三是无人机航测不仅效率高,并且成本较低、机动性强。通过对比可以发现无人机航测技术优势更加明显,所以成为了当前土地登记、确权工作的主要方法。


        2.3无人机航测在国土资源测绘中的具体应用
        随着社会的发展,智慧城市的建设,大数据的应用,相比传统测绘,无人机航测效率更高、周期短、灵活性强,在全国各种基础国土资源测绘项目中得到了更加具体的应用,并不断推广,创造了良好的经济效益和社会效益。如在“全国第三次土地利用现状调查”中,正射影像图的不断更新、土地利用现状的更新等,都是通过无人机航测来完成;此外,还有“农村土地承包经营权确权登记”“农村房屋不动产登记”“全国河湖管理范围线划定”“农村房地一体化”等全国性的基础测绘项目中,很好地利用了无人机航测,提高了工作效率,保证了整体工作进度。
        2.4航空测量
        现有的无人机航测结合了无人机技术与航测技术等多种高科技技术,其所拍摄的图像更加清晰,拍摄的角度更加全面、具体。在无人机当中搭载高清的摄像机,能够采集更加清晰的图像信息,相关工作人员对无人机设置了飞行控制系统以及对面控制系统,并对多种无人机系统进行了综合的结合利用。通过这些系统的结合,能够让高清摄像机的摄像头灵活地转动,拍摄更加具体全面的影像图片,并确保了摄影图片的准确度和清晰度,保障了地形层次以及色彩层级的清晰度。无人机航测技术能够缩小图片色差与实际地形的颜色差距,使摄像机所拍摄出的图像更加具有饱和度。在土地综合整治过程当中,相关工作人员可以利用这些清晰的照片来验收整治地区的工程项目完成情况,提高土地综合整治工作的效率。因此,无人机航测技术能够为土地整治项目提供准确清晰的图像数据支持,从而保障了土地综合整治的效率。
        2.5土地执法与监察
        利用卫星遥感影像成果进行国土资源的土地执法和督导工作,已经成为自然资源调查的重要组成部分。该项业务已进入常规运行阶段,国土资源部门每年都要开展“全国土地变更调查与遥感监测工作”。该项工作周期较长,时间相对固定,在管理上存在一定的缺陷,监测过程容易被“钻空子”。例如,有的单位为了拓展业务,违规使用土地,执法人员到现场就停工,执法人员撤离现场又开工,当工程进行到一定程度后便成为无法更改的事实,难以整改,倒逼国土资源管理部门接受现实。因此,利用卫星遥感技术进行土地执法和监测存在无法早发现、早制止、早处理的缺点。而无人机摄影技术具有实时性好、机动灵活、精确度高的特点,可以为执法部门及时发现违法用地提供及时的技术支撑。
        2.6数据信息的收集处理
        在土地综合整治项目核查与验收工作当中,相关工作人员需要利用无人机进行整治地区的图像拍摄收集。在拍摄任务完成之后,就需要对所收集到的图像进行具体的分析与处理。为使图像与土地整治项目当中的需求相适应,可以利用图像处理加工软件进行处理工作。工作人员需要对摄影的图片进行加工和拼接,这样就能够在像控点上获取更加准确的坐标和清晰的图像片段。相关工作人员在进行查核与验收时,需要根据1:2000的比例来实现图像像土地真实状况的转化,以此来为土地整治工作人员提供有效的数据支持,使其能够更加清晰地了解土地整治项目的完成情况,从而提高工作效率。
        结语
        1)无人机航测是对传统航空摄影测量、摄影测量与遥感等测绘手段的有力补充,具有机动灵活、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。2)无人机航测在民用领域中、国家各专业职能部门、国土自然资源测绘等多方面得到了广泛应用。3)无人机航测在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、智慧城市建设国土监察、新农村和小城镇建设、应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。
        参考文献
        [1]肖亮明,陈建忠.无人机航测技术在国土资源管理中的应用[J].测绘地理息,2017,42(5):96-99.
        [2]邱继科,魏远航,廖栩.无人机航测在土地管理中的应用现状及前景分析[J].农村经济与科技,2017,28(15):39-41.
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