无人机航测技术在农村土地调查工作底图制作中的应用论文_杨晓梁

无人机航测技术在农村土地调查工作底图制作中的应用论文_杨晓梁

江苏星月测绘科技股份有限公司

摘要:随着我国科技的不断进步,农村土地调查过程采用了一种较为先进的无人机航测技术,该技术具有较高的灵活性、成本低以及精细准确等特点,能够准确的获得影像。其中对农村土地承包经营权确权登记,主要是对辖区土地承包经营权进行登记,并将土地以及权属证书予以落实,以此保障农村土地经营权。此外,农村土地调查底图是土地经营权确立的基本工作,与土地位置的精确性与准确性有较大关系,并进行数字正射影像图的制作,以满足调查地图要求。本文主要分析无人机航测技术在农村土地调查工作中底图制作的应用效果,仅供参考。

关键词:无人机航测技术;农村土地调查;底图制作

前言:随着我国科技的发展,无人机航测技术主要是通过低空轻小型无人机遥感系统来完成底图制作,具有高分辨率、灵活以及不受天气影响等优点,并且该技术与卫星遥感相比具有较大差异性,其中无人机具备较高的分辨率,能够对底图制作进行有效的调查,在农村土地调查中实施应用不但降低了人工计算难度,而且采用无人机航测技术能够大大提高计算精准度与工作效率,为我国农村土地的调查提供真实、科学依据。

1 无人机使用领域及使用范围

1.1 小型无人机已在多领域广泛使用

据我国科技部统计,从事测绘工作无人机正式备案使用的约有300套,主要有无人飞艇、固定翼无人机以及无人直升机等,其中总重量在30kg以下占总装备的87%,初步建立了服务网络[1]。另外,无人机航测系统现已应用于水利、规划以及国土中,并对其未来发展具有较大促进作用。

1.2 无人机航测作业规范得到推广使用

我国对无人机航测工作发布了内外规范,加快了无人机航测技术的发展,尤其是《低空数字航空摄影规范》文件的发布,对无人机测量、影像获取以及数据的处理进行全面规范。另外,无人机规范化改变了数字航空摄影旋偏角的检查方法,并明确了像片控制点航向基线数跨度和旁向相邻平面控制点的航线跨度。

2 适用于农村土地调查工作底图制作的无人机航测系统

2.1 总体性能

对农村土地调查应当根据任务要求对航摄区域进行规划,并进行航线的设计,对控点数量以及航摄高度进行计算,以此估算人员与设备投入。此外,无人机需要在现场获取影像,以保证完成任务。

2.2 系统组成

无人机航测系统主要是有控测量系统、数据采集系统以及运输保障车等5部分构成,其中数据采集系统主要是针对农村小面积范围的信息采集,通过获取航空遥感影像,对数据质量进行检查[2]。

2.3 可形成的主要成果

将无人机获取的高分辨率影像,转变为高分辨率镶嵌影像图,需要在影像图中对土地的相关信息进行标注,以此作为统计土地数量的依据,以便计算工期与人员的投入情况。另外,高分辨率影像,以已有地形图作为控制资料,产生正射影像图。

3 工作底图的制作流程及技术要求

3.1 总体工作流程

无人机接收土地调查航测指令后,公众服务平台对航测进行系统的规划,并对航线进行设计,同时选择无人机进行航空摄影,以便获取有效的影像。另外,现场检查数据质量主要包括重叠检查、航摄数据覆盖完整性检查以及影像色彩检查,同时在进行航测数据进行处理时,形成摄区DEM、镶嵌影像图,结合像控测量成果生产摄区正射影像图等成果,利用电子版数据成果作为工作底图对土地实施调查。

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3.2 无人机航空摄影

3.2.1 航摄规划与设计

在广域网络环境下,通过土地调查地名信息对农村土地基本信息进行调查,并进行范围划分,再根据相关软件进行基线长度的调整,以防止航测漏洞。另外,航摄设计过程中还可生成设计报表,对航摄高度、面积以及影响数等信息进行了解。

3.2.2 影像质量检查

在进行质量检查过程中,能够自动提取曝光点信息文件,同时还能够对影像数据进行加载,并进行航测覆盖情况进行全面检测,同时对曝光点高度信息进行提取,对最大航高差进行全面计算。

3.2.3 技术要求

需要保证航向和旁向重叠度、影像分辨率以及相机检校精度,其中生产正射影像工作底图时,相机需要通过几何检校,检校精度误差保持在10μm,主距中误差应小于5μm,残余畸变差应当小于0.3个像素[3]。

3.3 基于无人机影像的像控测量

3.3.1 布点方案

无人机像控测量与传统像控测量相比有较大差异性,其主要差异点在像控点的布设方案,其中,相片放大倍数有一定差异,并且对地面分辨率的选择和像点量测精度相关的视差量测单位权中与传统相比有一定差异。

3.4 无人机影像数据处理

3.4.1 示意工作底图生产

无人机能够获取高分辨率影像,在对资料不进行控制的基础上,进行高分辨率镶嵌影像图的生成,并且对宅基地一些信息进行标注,能够有效对宅基地数量、工作量以及工期等进行准确计算。

3.4.2 正射影像图生产

无人机遥感影像的正射影像底图制作主要是生产数字正射影像,与传统正射影像制作步骤一致,其中两者之间也有一定差异,对空三加密过程中,能够进行并行处理,以此提升效率。DEM制作环节相对较为重要, 能够利用高精度空三成果进行密集匹配,此种密集匹配是在全自动基础上来完成,并生成高密度与精度的数字表面模型,同时通过滤波处理才能得到DEM。

3.4.3 技术要求

几何具有较高的精度,在此基础上虽不要求精度,但需要对建筑物进行识别,这就需要通过高精度来完成,对于影像细节,要做到层次丰富、纹理清晰以及无拼接痕迹等[4]。在进行色彩与灰度分布过程中,应当使影像色调保持均匀,无拼接痕迹。

结语:

综上所述,无人机航测技术能够有效对农村土地调查中进行底图制作,与实地调查相比具有较高的使用价值,一方面图像清晰,工作人员能够对土地类别以及边界进行准确的判别,另一方面能够在底图中标注权属,能够有效节省人工绘制时间,以此提升工作人员工作效率。另外,无人机航测技术能够对无资料地区确权登记发证进行有效的把控,并对土地、环境监测以及资源的开采具有较高的促进作用,能够有效提高无人机在农村土地调查工作中地图制作的质量,提高我国底图制作工作效率,以此提升我国经济的全面可持续发展。

参考文献:

[1]毕凯, 黄少林. 无人机航测技术在农村土地调查工作底图制作中的应用[J]. 国土资源遥感, 2016(2):149-153.

[2]史经, 谢伟秋. 无人机航测技术在农村土地承包经营权确权调查底图制作中的应用[J]. 测绘通报, 2017(9):92-95.

[3]占玲, 王宝山, 张俊. 航测技术在农村集体土地调查中的应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2010(6):217-220.

[4]刘刚, 许宏健, 马海涛,等. 无人机航测系统在应急服务保障中的应用与前景[J]. 测绘与空间地理信息, 2011(4):177-179.

论文作者:杨晓梁

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/10/1

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