崔凱 穆向雨

摘 要 對(duì)于土地改良項(xiàng)目的完成是否符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)評(píng)定工作對(duì)相關(guān)的管理部門來講是一個(gè)問題。在土地整改項(xiàng)目的檢驗(yàn)過程中，無人機(jī)空中測量技術(shù)能夠有效地收集和批準(zhǔn)必要的技術(shù)數(shù)據(jù)和相關(guān)的圖形信息，以便管理部可以更直觀地了解整個(gè)項(xiàng)目的狀態(tài)。本文主要分析無人機(jī)航測在土地改良項(xiàng)目驗(yàn)收過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 無人機(jī)航測;土地復(fù)墾驗(yàn)收;應(yīng)用

引言

為了更加深入了解研究無人機(jī)系統(tǒng)在國土資源管理中的潛在用途和上升空間，本文把無人機(jī)航測系統(tǒng)在土地資源管理中的應(yīng)用作為對(duì)象，主要研究并討論在相對(duì)有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行查驗(yàn)工作和高效率完成檢查任務(wù)的情況下，科學(xué)的為土地整改項(xiàng)目提供可靠的依據(jù)。

1無人機(jī)航測攝影測量的特點(diǎn)

無人機(jī)攝影測量技術(shù)是一種遙感應(yīng)用技術(shù)，利用了先進(jìn)的無人機(jī)，遙感技術(shù)，遙控軟件技術(shù)，通信技術(shù)，GPS差分定位技術(shù)，在獲取國土資源環(huán)境信息方面具有自動(dòng)化，智能化和專業(yè)化的特點(diǎn)，可以完成數(shù)據(jù)處理以及建模分析等技術(shù)工作，是在衛(wèi)星遙感和航空攝影技術(shù)之后的一種新型航空遙感技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

運(yùn)營成本低，操作簡單：高度自動(dòng)化和簡單的操作培訓(xùn)可根據(jù)任務(wù)需要隨時(shí)進(jìn)行操作。

快速的機(jī)動(dòng)響應(yīng)性：一旦收到航空攝影任務(wù)，就可以快速發(fā)送，獲取，處理，分析和分離任務(wù)，快速成圖、時(shí)效性好，可以完成突發(fā)的緊急操作。

獲得高分辨率航空影像的能力：色彩，清晰，直觀，準(zhǔn)確的高分辨率航空影像，滿足土地分辨和檢測的需求，并且可以用作決策的重要依據(jù)[1]。

2無人機(jī)航測在土地整治項(xiàng)目核查驗(yàn)收工作中的應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況研究

某地區(qū)位于十堰市，位于漢水河北岸，距丹家水庫中心，屬秦巴山脈交匯東延余脈，山地、丘陵、盆地交錯(cuò)，海拔在170～310m之間。研究區(qū)域是位于該項(xiàng)目南端的低坡土地項(xiàng)目的一部分，占地面積約3km2。該地區(qū)包括典型的代表性改造梯田，新耕地，鄉(xiāng)村小路和居民點(diǎn)，池塘，重要的礦山和森林等。

2.2 布置像控點(diǎn)

由于4-RTK向?qū)е荒軓腤GS84或CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)接收POS信息，因此直接圖像處理只能在CGCS2000或WGS84坐標(biāo)處生成正射。如果需要在Xian80坐標(biāo)系中使用正射影像，則必須預(yù)先使用圖像控制點(diǎn)將POS坐標(biāo)定向或轉(zhuǎn)換為xian80坐標(biāo)。在沒有復(fù)雜覆蓋范圍和復(fù)雜地形的區(qū)域，使用UBase時(shí)可以添加少量控制點(diǎn)，準(zhǔn)確的提高和滿足調(diào)查要求。圖像管理的目的是獲得更準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)。對(duì)于1∶500的比例，建議在500至800米處分開圖像的控制點(diǎn)。在點(diǎn)1∶1000、1∶2000處，點(diǎn)可以相距1公里。對(duì)于較小的區(qū)域，最好控制測量區(qū)域并安排適當(dāng)?shù)膱D像控制點(diǎn)。

2.3 外業(yè)作業(yè)情況

進(jìn)行室外作業(yè)時(shí)，天氣晴朗，能見度高，風(fēng)速約3，適合航拍。將無人機(jī)地面控制手冊(cè)設(shè)置為300m的無人機(jī)高度，航行方向重疊80%，側(cè)面重疊75%。 安裝系統(tǒng)并準(zhǔn)備起飛大約需要一個(gè)小時(shí)。無人機(jī)開始飛行后，按照預(yù)先制定的航線進(jìn)行作業(yè)，持續(xù)約37分鐘的拍攝，航拍約為3km2，總共拍攝了510張照片。整個(gè)航拍過程都是自動(dòng)執(zhí)行的，不需要地面工作人員的操控。現(xiàn)場團(tuán)隊(duì)使用地圖到達(dá)符合機(jī)場圖像控制點(diǎn)設(shè)計(jì)要求的位置，以完成項(xiàng)目區(qū)域，選擇明顯的地形和制圖目標(biāo)，然后嘗試將圖像控制點(diǎn)散布到機(jī)場，這六個(gè)圖像和RTK測量范圍選擇控制點(diǎn)大約需要1.5個(gè)小時(shí)。完成現(xiàn)場測量后，內(nèi)部行業(yè)將圖像控制點(diǎn)和照片輸入在TBC軟件中。經(jīng)過約5個(gè)小時(shí)的自動(dòng)圖像處理后，低山項(xiàng)目3km2區(qū)域的1∶2000正射影像圖完成了。整個(gè)內(nèi)部和外部業(yè)務(wù)流程僅需要2到3名員工。

2.4 數(shù)據(jù)處理成圖獲取

至于正相機(jī)模型，在xian80坐標(biāo)系中，使用RTK進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即嵌入在精靈4RTK應(yīng)用程序中的千尋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)載波相位分離將飛機(jī)POS精度提高到了厘米級(jí);然后獲取照片POS數(shù)據(jù)（POS數(shù)據(jù)主要包含GPS數(shù)據(jù)和IMU數(shù)據(jù)），它們是傾斜儀中的外部定向元素：緯度、經(jīng)度、高程、航向角（Phi）、俯仰角（Omega）和翻滾角（Kappa），進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后再做處理。在無人機(jī)照片數(shù)據(jù)中，每個(gè)文件夾都包含一個(gè).MRK文件，在電子表格中打開這些文件，然后分別將經(jīng)緯度進(jìn)行復(fù)制。按照片順序點(diǎn)名，點(diǎn)名時(shí)必須將編輯好的名稱與照片名稱相匹配，包括.JPG模式，在轉(zhuǎn)換軟件中使用RTK計(jì)算的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將緯度和經(jīng)度坐標(biāo)換成當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)。最后，將PIX4D軟件與圖像控制點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合形成上海市高清晰度輸出圖[2]。

3結(jié)束語

優(yōu)點(diǎn)：①無人機(jī)的航測技術(shù)指標(biāo)能夠滿足土地核查和驗(yàn)收的需求。使用高像素?cái)?shù)碼相機(jī)和GPS-RTK技術(shù)來實(shí)現(xiàn)圖像控制點(diǎn)，再加上有效的后處理程序，空間數(shù)據(jù)分辨率和平面誤差可以達(dá)到1∶2000比例尺地形圖的精度要求，以滿足土壤整治測繪項(xiàng)目的需求。如果無人機(jī)降低拍攝高度并增加數(shù)碼相機(jī)的像素和圖像分辨率，這將提高航測的準(zhǔn)確性。無人機(jī)的航測結(jié)果可以通過數(shù)字調(diào)查和野外數(shù)據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。②無人機(jī)航測可以直觀地反映土地整改項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果。在無人機(jī)的正射像高分辨率圖像中，平整、道路和水利等工程非常清晰，在縮小影像圖觀察全貌的同時(shí)也可以放大影像檢查工程情況。

缺點(diǎn)：無人機(jī)空中勘測也對(duì)地面整治項(xiàng)目的驗(yàn)證和批準(zhǔn)有一定是的限制，尤其是：①無人機(jī)起降場有一定區(qū)域要求。這些區(qū)域通常需要50m×30m的平面，用于無人機(jī)的上升和下降，同時(shí)還要保持良好的空氣環(huán)境。如果測試項(xiàng)目的區(qū)域位于非常復(fù)雜的地形中，例如山區(qū)，森林能源和建筑物等，那場地會(huì)給無人機(jī)的升降帶來問題。因此，起飛需要使用專業(yè)的彈射裝置，無人機(jī)也可以降落傘形式返回，或者使用旋轉(zhuǎn)翼無人機(jī)來滿足實(shí)際的著陸點(diǎn)條件。②對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的要求很高。由于無人機(jī)的機(jī)翼直接升至300米并覆蓋3km2的拍攝區(qū)域，因此它可以拍攝約510張圖像，其地圖圖像控制點(diǎn)約為6個(gè)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)處理為正射影像大約需要大約5個(gè)小時(shí)。因此，計(jì)算機(jī)需要具有快速的CPU和大容量的內(nèi)存才能執(zhí)行此操作。

參考文獻(xiàn)

[1] 王秀穎.無人機(jī)航測在礦區(qū)土地復(fù)墾測量中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018（7）：251，253.

[2] 賴云，祁瓊.無人機(jī)航測在土地整治項(xiàng)目核查驗(yàn)收中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2014，12（5）：20-22，8.