摘 要:本文主要介紹了利用無人機航攝技術(shù)實現(xiàn)對土地綜合整治項目實施動態(tài)監(jiān)測的技術(shù)流程,充分展現(xiàn)了無人機航攝技術(shù)在土地綜合整治項目動態(tài)監(jiān)測中實現(xiàn)“事前預(yù)控、事中監(jiān)控、事后驗控”的作用。
關(guān)鍵詞:無人機航攝技術(shù);土地綜合整治;動態(tài)監(jiān)測
1 引言
土地綜合整治是國土資源工作的重要組成部分,是確保我國糧食安全、提高糧食綜合生產(chǎn)能力的有力支撐,是一項涉及面廣、實施時間長、管理程序復(fù)雜的系統(tǒng)工程,對保證國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)耕地總量動態(tài)平衡,加速農(nóng)業(yè)、農(nóng)村現(xiàn)代化有著不可替代的作用?,F(xiàn)階段,我國土地綜合整治事業(yè)正處于管理模式調(diào)整和管理水平提高的關(guān)鍵時期。如何建立一套科學(xué)的監(jiān)管體系,確保土地綜合整治專項資金發(fā)揮預(yù)期績效,全面完成國家補充耕地計劃和項目建設(shè)任務(wù),讓項目長期發(fā)揮效益,促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,已成為我國當(dāng)前土地開發(fā)整理工作的一項首要任務(wù)。
2 無人機航攝系統(tǒng)簡介
2.1 無人機航攝系統(tǒng)組成
無人機航攝系統(tǒng)主要由飛行控制系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、航拍攝像系統(tǒng)和影像處理軟件四部分組成。
2.2 無人機航攝系統(tǒng)的特點
(1)低空飛行,空域申請便利。飛行系統(tǒng)升空準(zhǔn)備時間短,操作簡單,運輸便利。
(2)系統(tǒng)可快速獲取超高分辨率數(shù)字影像和定位數(shù)據(jù),可針對特殊監(jiān)測目標(biāo)搭載全色波段、單波段、多波段等傳感器,并可進行多角度攝影。
(3)系統(tǒng)為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺,如探地雷達(dá)、熱成像儀、氣象傳感器、合成孔徑雷達(dá)等,易于拓展監(jiān)測功能,以滿足多種快速監(jiān)測所需。
(4)系統(tǒng)的置建費用較低,運營成本、維護成本和操作手的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于載人機系統(tǒng)。
3 試驗方案
3.1 試驗區(qū)概況
本文選擇寧鄉(xiāng)縣大成橋鄉(xiāng)土地整理項目作為試驗。該項目位于寧鄉(xiāng)縣大成橋鄉(xiāng)東北角區(qū)域,屬丘陵地區(qū)。土地綜合整治面積4km2,分割成四小塊,如圖1所示。
3.2 試驗?zāi)康?/p>
采取航空攝影方式獲取不同時間階段的地面影像資料和數(shù)字線劃圖,通過數(shù)據(jù)變化分析對比對土地整治項目全過程實施動態(tài)監(jiān)控。
3.3 試驗方案流程
本次實驗方案主要分為“事前、事中和事后”三個階段,使其達(dá)到“事前預(yù)控、事中監(jiān)控和事后驗控”的效果。試驗方案流程如圖3所示。
由于實驗區(qū)域范圍不發(fā)生變化,因此在進行航線設(shè)計時只做一套方案,采取對項目區(qū)進行3次航飛,分別為規(guī)劃設(shè)計前航飛一次、施工過程中航飛一次、竣工后航飛一次。如圖2所示:
4 動態(tài)監(jiān)測
4.1 事前預(yù)控
主要是獲取項目區(qū)內(nèi)DOM、DLG產(chǎn)品,向設(shè)計部分提供設(shè)計依據(jù)。DLG數(shù)據(jù)疊加DOM數(shù)據(jù)可為設(shè)計人員提供更為直觀的設(shè)計效果,更能合理地進行道路、水渠及其附屬工程的設(shè)計,而DEM成果可作為土方量計算的依據(jù)。
在方便設(shè)計部分的同時也為土地監(jiān)管部門留下了歷史依據(jù),為項目實施過程中是否存在夸大土方量,田間道路重復(fù)建設(shè),橋梁維修虛報為橋梁新建,虛列拆遷補償費、青苗補償費及其他變更工程,整理田塊面積錯報,整理田塊數(shù)量漏報,整理結(jié)果、質(zhì)量瞞報等現(xiàn)象起到了防微杜漸、提前預(yù)防的效果。
4.2 事中監(jiān)控
在項目施工過程中,工程量大,土地監(jiān)管人員無法直觀地了解到項目區(qū)的施工情況。而事中階段能根據(jù)土地監(jiān)管部門的需要,采用無人機定期對項目區(qū)進行航飛,可飛一次或者多次,主要是獲取生產(chǎn)項目區(qū)的DOM數(shù)據(jù),能直觀地反映出項目區(qū)施工進度及施工質(zhì)量,并能及時發(fā)現(xiàn)施工單位是否按照設(shè)計圖紙進行施工,是否存在工程質(zhì)量問題。對存在質(zhì)量問題的工程起到了實時監(jiān)控的作用。如圖4所示:左邊影像為項目施工前,右邊影像為項目施工中。
4.3 事后驗控
項目驗收是項目完成的最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。事后階段無人機航飛主要是為生產(chǎn)項目區(qū)的竣工驗收圖紙、竣工后DOM和DEM 數(shù)據(jù)。通過竣工后影像與施工前影像獲取對比,可直觀地檢查出其工程是否按照設(shè)計圖紙進行施工,是否存在偷工減料、瞞報工程量等現(xiàn)象。如圖5所示。
5 結(jié)語與展望
在大力發(fā)展RS技術(shù)運用于土地整理動態(tài)監(jiān)測的時代,無人機航攝技術(shù)的產(chǎn)生無疑又是一個新的轉(zhuǎn)折點。相對于傳統(tǒng)的RS技術(shù),其高效、快捷、成本低的特性,促使土地監(jiān)管部門加強了土地監(jiān)管力度。無人機航攝技術(shù)能夠全面提高規(guī)劃設(shè)計和預(yù)算編制的科學(xué)性,為土地監(jiān)管打下了堅實的基礎(chǔ),在今后的土地整理動態(tài)監(jiān)測項目中對提高土地整理項目竣工驗收質(zhì)量和進一步規(guī)范土地整理權(quán)屬管理工作等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
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※基金項目:湖南省國土資源廳軟科學(xué)研究計劃項目;項目編號:2011-27。