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摘要：土地整治项目工程复核是项目建设中一个最重要环节之一。随着科学技术的迅猛发展，特别是计算机和通讯技术快速发展，无人机航测技术在生产生活中得到了广泛的运用。本文主要简要介绍无人机航测技术的特点，分析其在工程复核中应用的可能。
关键词：土地整治；工程复核；无人机航测
土地整治项目实施后，应对新增耕地面积、工程数量和工程质量进行复核，其中新增耕地面积和工程数量复核需要测绘成图。相对传统的全野外数字化测量技术，具有测图效率高、外业成本低、作业人员少、劳动强度低等优点。随着科学技术的迅猛发展，特别是计算机和通讯技术快速发展，无人机航测技术运用范围和应用领域得到迅速拓展，这成为其在土地整治工程复核中应用得到可能。近年来，广西通过实践，成功探索无人机航测技在土地整治项目工程复核中应用。
1无人机航测技术分析
无人机（unmanned aerial vehicle,简称UAV）是一种由无线遥控设备或程序控制操纵的无人驾驶小型飞行器。近年UAV技术日趋成熟，操作日益简单，造价不断降低，而无人机航测是在无人机搭载数码摄影设备，从低空对地面拍摄成像，利用摄影测量学的原理将拍摄成像组成立体模型，在模型上进行地图测绘和地物判读，制作高分辨率数字正射影像图（DOM）和高精度数字高程模型（DEM）以及大比例尺数字线划地图（DLG）和三维影像模型，是在卫星遥感技术和飞机出现之后而兴起一项新型的航空摄影测量技术。土地整治项目工程复核具备使用无人机航测技术。
1.1土地整治项目具备无人机起飞条件
一般无人机使用了滑起、滑降、弹射、伞降等方式起降，对于起降的场地没有特殊的要求，无需专门机场和航线协调，只要是净空环境下的草坪或者较为空旷域即可，土地整治项目一般建有田间道路工程，竣工后可作为起降跑道。无人机航测不会受到地形的限制，可以在任何复杂的地段进行拍摄，不管是水域、高原，还是盆地、林地，都可以做到准确的摄影，最终获得准确而全面的数据，拍摄时间短，工作效率相当高。
1.2 可以获得高准确度和高分辨率的影像
无人机在低空、云下摄影，采用专用摄像设备可以获取分辨率在0.05～0.5 m之间的影像和相对精度的定位数据，直接反应土地整治的实施成果，此技术下产生的正射影像图分辨率很高，可以清晰的反应工程布局情况，不但可以将影像全貌图加以缩小，还能将部分影像图进行扩大，以方便检查，最终可以直接反应土地整治的实施结果。
1.3 后期处理软件成熟
无人机航测技术因为在实际航测时使用高像素的数码相机，需要在后期的处理，目前处理软件已成熟，使得平面位置中误差和正射影像空间分辨率可以达到1:2000比例尺地形图的测绘精度，土地整治效果相当明显。并且，这种技术还可进一步提升数码相机的像素和航测精度。
1.4 无人机航测技术测量成本和劳动强度低
目前无人机技术相当成熟，机身体积、重量低，一般车辆可以运输，现场2～3个可操作，现场采集影像后，主要在室内判读飞行影像，大大降低劳动强度。无人机飞行费用较低，且后期维护和修理方面的费用不高，在运行成本上要比常规测绘方法和有人机航测方法低。
2、使用无人机航测技术重点解决问题
无人机航测技术具有很多传统测量技术所不能达到的效果，但是也必须看到其局限性，在实际运用时还要注意解决关键问题。
2.1 选用适合的无人机并正确操作
工程复核对测量精度要求较高，航测外业主要采用无人机进行数据采集，要正确选用无人机及投影设备，无人机操控、保养，内业处理需要配备高素质专业人员，并且人员培训周期也较长；初期采购航测配备的各种软、硬件投资较大，具备航测资质的测绘企业不多，以上因素制约了航测技术的全面推广。
2.2 保证测量环境条件符合要求
近几年来，无人机的生产和制造技术有了突飞猛进的发展，无人机性能也有了较大的提高，但无人机的使用仍受天气、地形等各种外在条件的影响。一般的无人机应在天气状况下工作，其最大的抗风能力为6级，能见度要求在1000m左右，不能进行全天候的飞行。无人机在国防、军事等敏感区域作业时需按规定审批。
2.3 准确判断关键数据的真实性
可以充分利用高分辨率的正射影响，科学的叠加对比地物界线以及施工单位的竣工图与新增耕地图之间的区别，以便判断新增耕地图中的新增范围线是否准确，最终可以在此基础上计算新增耕地的差值。
3土地整治项目工程复核无人机航测技术的运用
3.1主要作业流程和方法
3.1.1要严格控制航线设计主要指标
严格以平均基准面高程、摄区范围等为根据实施航线设计，要确保相对于设计航高而言，同一航摄区域具有不超过1/6的高差。同时还要确保测区航向具有不小于65%的重叠，旁向具有不小于35%的重叠，具有不超过5度的像片倾角，具有不超过15度的旋偏角。
3.1.2要做好像控点测量
工作地图为快速拼接软件制作的正射影像图，通过对GPS-RTK方法的利用以1:1000地形图成图标准为根据实施像控点选刺和测量等工作。
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3.1.3作业流程
（1）资料准备
处理无人机数据前需要准备的文件包括原始影像数据、像控点成果、POS 数据、相机参数等。无人机相机参数不同于量测型相机，需提供相机像主点坐标、相机焦距、像元大小、畸变差系数CCD 非正方形比例系数、CCD 非正交性的畸变系数。
（2）畸变差校正
无人机一般采用非量测数码相机，物镜畸变差较大，如果不考虑影像畸变直接使用，将影响空三精度，降低测图精度。因此，做空三加密之前必须对无人机影像进行畸变差校正。
（3）基本参数设置
设置正确的相机文件，导入畸变校正后的影像，建立正确的航带信息，确保影像之间相对关系正确。
（4）全自动连接点量测
构建测区自由网利用 SIFT特征的旋转、微小仿射变换不变性的性质，从金字塔影像上提取匹配点对。连接点提取完成后，进行自由网平差，剔除自由网中的粗差点并查看自动点点位略图，若点位分布不均匀或缺少标准点位点，则需手动添加连接点。
（5）区域网平差
首先正确观测四角的地面控制点，然后进行控制网平差，再逐一立体观测其他像控点，仔细分析平差报告，剔除粗差，确保每个像控点的观测点位与控制片的刺点位置一致，最后输出空三加密成果，即输出加密点的大地坐标和影像的外方位元素。
（6）是完成好数字化成图
通过对空三加密成果的利用将立体模型恢复建立起来，随后选择全数字摄影测量系统，以土地整治测量技术要求和成图要求等为根据立体采集地形地物，随后利用CAD软件编辑图形。将地形图数据打印出来之后，以此为依据进行实地定性核实、调查和检查等各项工作。室内以外业调绘地图为根据实施处理和修改，最后将标准的地形图成果形成。
（7）制作DOM
数字正射影像图(DOM，DigitalOrthophotoMap)是对航空(或航天)像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。空三加密完成后，将加密成果导入MapMatrix系统中，依据项目区成图规范与要求，设置DEM网格大小，生成DEM。再由相应的单幅DEM经数字微分纠正后输出DOM，分辨率设置为0．05m。并对DOM进行匀色、镶嵌等编辑，最终生成该项目区数字正射影像图通过利用数字化地形图数据生成模型来进行投影转换和影像纠正等工作，并在一系列的编辑、检查、裁切、镶嵌、匀光匀色加工工作之后，形成整个测区的正射影像图。
3.2获得的各项成果资料
通过无人机航测可以获得数字高程模型、项目区正射影像图、项目竣工图、项目单体工程设计图、工程布置图、项目规划图，实测土地利用现状图、空三加密成果、像控点成果、项目区GPS控制成果等。
3.3成果精度校证和验证
选择GPS-RTK测量方法对获得的正射影像图成果和地形图等进行实地测量地物点检查，随机地选择若干抽查点。经过验证就可以发现，无人机航测技术的整体成果精度可以使相关的技术要求得到充分的满足。
3.4在各个土地整治活动阶段无人机航测技术及成果的应用
通过利用无人机航测技术，可以提供较高精度和全方位的图文资料、影像数据，这样在叠加对比之后就能够对工程施工与设计的最终成效和一致性进行准确直观的分析，因此，对项目成果的验收工作十分有利。
4、结论
无人机航测是一种机动灵活、低成本、精度高、效率高的测技术，其在土地整治项目工程复核中应用测量新增耕地面积、建设工程数量成为可能，但也存在精度未达到相关标准等风险。经过长时间探索，我们发现选用正确的无人机并正确操控，测量成果通过传统方法在地面辅助测量进行校正、验证等措施，消除误差后可在工程复核中应用，可大大降低了工作的强度和难度，还节约了很多人力和物力，提高土地整治项目验收效率。
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作者简介：
韦羡侠（1976.10-），男，研究生，高级工程师，主要从事土地整治技术研究工作；
陈良（1985.2-），女，研究生，工程师，主要从事土地整治技术研究工作；
罗鸷（1977.6-），男，本科，高级工程师，主要从事土地整治技术研究工作。
论文作者:韦羡侠1,陈良1,罗鸷2
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/24
标签：无人机论文; 技术论文; 土地论文; 射影论文; 项目论文; 测量论文; 影像论文; 《基层建设》2016年17期论文;