羅獻(xiàn)棟

（吉安市國(guó)土資源局 江西吉安 343000）

1 引言

隨著我市經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，各地區(qū)的地貌發(fā)生巨大變遷。原有的傳統(tǒng)航空遙感技術(shù)手段已無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，以無(wú)人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)的技術(shù)，能夠較好地滿(mǎn)足現(xiàn)階段我市對(duì)航空遙感業(yè)務(wù)的需求，特別是在土地整治項(xiàng)目中無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量能夠適應(yīng)復(fù)雜地形以及相關(guān)自然環(huán)境的影響，不僅能滿(mǎn)足低空勘測(cè)需求，還會(huì)有較好的采編效果，十分適合應(yīng)用在土地整治等相關(guān)項(xiàng)目。

2 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)概述

無(wú)人駕駛飛機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle)簡(jiǎn)稱(chēng)UAV。在20世紀(jì)初期研發(fā)成功，至今已經(jīng)有80多年的歷史，在測(cè)繪領(lǐng)域中充當(dāng)著非常重要的角色，能夠準(zhǔn)確的測(cè)繪到地表的一些信息及數(shù)據(jù)，為多種形式的地圖測(cè)繪提供了有利的數(shù)據(jù)支撐。航空攝像測(cè)繪是地理信息獲得的重要途徑，相對(duì)傳統(tǒng)的航空測(cè)繪技術(shù)高度依賴(lài)天氣及機(jī)場(chǎng)的條件，多以存在著航拍時(shí)間長(zhǎng)和成本高的不足，這樣就對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的方法在較大的比例尺地形圖繪制應(yīng)用上產(chǎn)生了局限性。如對(duì)衛(wèi)星遙感平臺(tái)的應(yīng)用，它受到軌道的要求，過(guò)頂?shù)臅r(shí)間是不變的，不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)需求.對(duì)于測(cè)繪數(shù)據(jù)的取得時(shí)間較長(zhǎng)，不能達(dá)到應(yīng)急觀測(cè)的需求。對(duì)于載人飛機(jī)而言，它不會(huì)受到軌道和時(shí)間的限制，可是會(huì)受到自然災(zāi)害的威脅，導(dǎo)致不能起飛作業(yè)。微波遙感這些方式不會(huì)受到自然條件的限制。因?yàn)榭睖y(cè)原理的不同。所以無(wú)法代替能夠見(jiàn)光及紅外遙感在勘測(cè)工作中的使用。

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量的主要特點(diǎn)：（1）成本控制具有靈活性，使用的方法非常簡(jiǎn)單，另外勘測(cè)的地點(diǎn)和時(shí)間不受限制，而且不需要專(zhuān)業(yè)的起降場(chǎng)所；（2）技術(shù)先進(jìn)，該系統(tǒng)具備較成熟的整體系統(tǒng)的集成技術(shù)且具有占用體積較小的優(yōu)點(diǎn)；（3）不會(huì)受到天氣的局限性，可以達(dá)到復(fù)雜地形以及低空云下的勘測(cè)條件；（4）擁有非常高的清晰度和圖像分辨率，同時(shí)數(shù)據(jù)采集量非常大，數(shù)據(jù)化較強(qiáng)，因具備高采編性的優(yōu)勢(shì)，能夠達(dá)到不同級(jí)別項(xiàng)目的要求，有利于項(xiàng)目的管理［1］；（5）關(guān)于維護(hù)的相關(guān)工作不復(fù)雜而且工程的安全系數(shù)非常高。

3 土地整治

土地整治是指對(duì)利用率低、未利用、不合理利用、以及生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)和自然災(zāi)害毀壞的土地進(jìn)行整治，從而提高土地利用效率的活動(dòng)［2］。土地整治是對(duì)存量土地進(jìn)行合理分配并應(yīng)用、強(qiáng)化節(jié)約集約用地、適時(shí)補(bǔ)充耕地和提升土地產(chǎn)能的重要手段，對(duì)土地建設(shè)有著深遠(yuǎn)的意義。

我市屬山地丘陵地貌，這就造成了人均可耕種土地較少。在這個(gè)背景下，如何科學(xué)合理的利用土地，提高土地利用效率，土地整治工作十分重要。在我市將土地整治與農(nóng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是與農(nóng)村脫貧攻尖工作相結(jié)合，利用土地整治項(xiàng)目帶動(dòng)地方特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保障城鎮(zhèn)建設(shè)用地供給、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)、保護(hù)耕地、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的重大戰(zhàn)略。然而傳統(tǒng)的土地整治方法存在著測(cè)量不全面、精度低等問(wèn)題，導(dǎo)致土地整治項(xiàng)目受到很大制約，給土地整治帶來(lái)阻礙。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、通訊設(shè)備等技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量也有了很大程度上的發(fā)展，尤其是在低空航測(cè)方面應(yīng)用十分廣泛，對(duì)復(fù)雜的野外環(huán)境提供了較好的解決方案。通過(guò)有效的土地整合，可以促進(jìn)我市土地整治項(xiàng)目及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)工作有效開(kāi)展、推動(dòng)城鄉(xiāng)一體化、促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)、建設(shè)生態(tài)文明新農(nóng)村，對(duì)我市土地資源的利用大有幫助。

4 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在土地整治中的應(yīng)用

將無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在土地整治項(xiàng)目中，按照施工前后可劃分為前期、中期，后期三個(gè)時(shí)間段，三個(gè)階段緊密結(jié)合，缺一不可。在前期主要包括工作區(qū)的選擇、工作區(qū)勘察、預(yù)算、及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等一系列準(zhǔn)備工作的部署。中期主要是無(wú)人機(jī)在工作區(qū)飛行成像的過(guò)程，通常包括兩次飛行，首次飛行可以快速生成大比例尺的DOM-數(shù)字正射影像圖（DOM，Digital Orthophoto Map），當(dāng)需要某個(gè)特定區(qū)域的詳細(xì)信息時(shí)，可以進(jìn)行第二次飛行，檢查施工的初期效果及進(jìn)度等，有利于項(xiàng)目下一個(gè)階段的工作安排。后期通常是用于成果評(píng)價(jià)，對(duì)整個(gè)工作區(qū)的航拍效果進(jìn)行質(zhì)檢，對(duì)整個(gè)土地整治項(xiàng)目尤為重要。

具體步驟如下：

項(xiàng)目前期：根據(jù)土地整治項(xiàng)目的具體要求，按照區(qū)域進(jìn)行劃分，項(xiàng)目區(qū)的選擇十分重要，務(wù)必重視，關(guān)乎整個(gè)土地整治項(xiàng)目的進(jìn)程開(kāi)展及精度；確定選擇區(qū)域的坐標(biāo)位置，方便后期成圖；實(shí)地了解工作區(qū)地形，考察是否有障礙物，確定飛行大致高度，避免障礙物的影響；做好詳細(xì)規(guī)劃，規(guī)劃飛行時(shí)間、飛行角度等參數(shù)設(shè)置；按照項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)要求做好預(yù)算，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃安排。

項(xiàng)目中期：工作區(qū)外業(yè)飛行，根據(jù)項(xiàng)目前期確定的飛行高度及飛行區(qū)域，進(jìn)行均勻的試飛行，為了飛行的質(zhì)量，盡量保證速度不要過(guò)快，轉(zhuǎn)彎不能過(guò)猛；對(duì)首飛的航攝相片進(jìn)行檢查，如果存在大片模糊或局部變形等情況，應(yīng)進(jìn)行第二次飛行，對(duì)不合格區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)補(bǔ)飛；對(duì)飛行航測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，首先進(jìn)行預(yù)處理，糾正畸變誤差，生成DEM-數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model)，再將多幅影像圖進(jìn)行拼接、鑲嵌、融合等處理，形成一幅清晰高質(zhì)量的影像圖［3］。

項(xiàng)目后期：根據(jù)項(xiàng)目中期生成的清晰高質(zhì)量的影像圖進(jìn)行實(shí)地勘察，確保影像圖通俗易懂，能較為明晰的看懂圖上表達(dá)內(nèi)容，可以劃分樣區(qū)進(jìn)行考察；對(duì)工作區(qū)實(shí)地考察需征求當(dāng)?shù)卣⑷罕姷纫庖?jiàn)，設(shè)置計(jì)劃，廣泛參與，對(duì)工作區(qū)精細(xì)化檢查，完成質(zhì)檢，對(duì)不符合整治要求的區(qū)域應(yīng)提出解決方案，直到完成整個(gè)工作區(qū)的規(guī)劃整治要求。

5 無(wú)人機(jī)的應(yīng)用土地整治的優(yōu)勢(shì)

（1）減少了工作時(shí)間，提升工作效率

在所用時(shí)間的比較上，常規(guī)測(cè)量方法耗時(shí)久，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量進(jìn)行土地整治，根據(jù)項(xiàng)目需求設(shè)定工作區(qū)，無(wú)人機(jī)進(jìn)行有計(jì)劃的飛行采集，大大縮短了成圖時(shí)間，且分辨率較高，降低了因分辨率過(guò)低而多次飛行的問(wèn)題，而且產(chǎn)生的影像圖包含相應(yīng)的基礎(chǔ)地理信息，有效提高了工作效率。

（2）減少野外實(shí)地考察的投入，降低成本

傳統(tǒng)測(cè)量方法各有不同的缺點(diǎn)，主要存在這分辨率低的問(wèn)題，需要耗費(fèi)大量的人力去實(shí)地考察，成本大，而且精度存在偏差，影響較大。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量運(yùn)用在土地整治項(xiàng)目上，減少了人為偏差帶來(lái)的精準(zhǔn)度不足等問(wèn)題，省時(shí)省力，減少支出成本，且具備精度高的優(yōu)勢(shì)。

（3）測(cè)圖精度高、可達(dá) 1:1000

無(wú)人機(jī)為低空飛行，飛行高度低，在50-1000m左右，屬于近景航空攝影測(cè)量，攝影測(cè)量精度可以達(dá)到亞米級(jí)，精度范圍通常在0.1-0.5m左右，符合1:1000的測(cè)圖要求，能夠滿(mǎn)足土地整治等精細(xì)測(cè)繪的需要［4］。

（4）靈活性、機(jī)動(dòng)性和安全性

無(wú)人機(jī)體積小，操作靈活，起飛降落地點(diǎn)沒(méi)有過(guò)多限制，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)；且受空中管制和氣候的影響較小，能夠在惡劣環(huán)境下直接獲取影像，即便是設(shè)備出現(xiàn)故障，也不會(huì)出現(xiàn)人員傷亡，具有較高的安全性［5］。

（5）周期短、效率高

對(duì)于面積較小的大比例尺地形測(cè)量任務(wù) （10-100km2），傳統(tǒng)作業(yè)方式受天氣和空域管理的限制較多，大飛機(jī)航空攝影測(cè)量成本高［6］；而采用全野外數(shù)據(jù)采集方法成圖，作業(yè)量大，人力、物力、財(cái)力耗費(fèi)過(guò)大。而將無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行工程化、實(shí)用化開(kāi)發(fā)，則可以利用它速度快、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、精度高、成本低，在輕霧、陰雨天也能獲取滿(mǎn)足精度要求的影像，并且可對(duì)不滿(mǎn)足項(xiàng)目要求的區(qū)域可以進(jìn)行多次飛行，直到滿(mǎn)足精度要求為止等優(yōu)勢(shì)來(lái)輔助土地整治項(xiàng)目的開(kāi)展。無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用在土地整治項(xiàng)目中，可以將大量的野外工作轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)進(jìn)行處理，既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高作業(yè)的效率和精度，對(duì)我市土地整治項(xiàng)目工作的開(kāi)展具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在土地整治項(xiàng)目當(dāng)中的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提升項(xiàng)目工作效率，有效縮短工期，并在項(xiàng)目前期、中期及后期結(jié)合實(shí)際情況，技術(shù)層面上給予科學(xué)的幫助，具體細(xì)化的領(lǐng)域綜合各方意見(jiàn)，從而促進(jìn)項(xiàng)目的順利完成，完成土地整治工作。