柴世界 朱孟想
河南省中纬测绘规划信息工程有限公司 河南焦作 454003
摘要：目前，我国不断推进土地整治项目的开展，在开展土地整治项目的过程中，需要对整治区域进行实地勘测，从而获取项目区域的地形图。无人机航摄测量技术具有较高的经济性和技术性优势。论文主要通过列举实际案例阐述无人机航摄技术在土地整治中的具体应用，并对无人机航摄测量技术的特点及应用现状进行分析，希望为提升勘测水平提供借鉴。
关键词：无人机；航摄技术；土地整治
1 引言
土地整治是指对低效利用的耕地、不合理利用、未利用以及生产建设活动和自然灾害损毁的土地进行整治，以提高土地利用效率的活动。而在土地整治项目活动中，自项目的立项、可行性研究、工程测量、规划设计、项目经费预算、项目施工、进度监控以及竣工验收等均可使用无人机航摄的高分辨率的正射影像图。该图具有现实性强、精度高等优势，是近年来新兴且不失机动性、灵活性，并可以较大幅度缩短工期又节约成本的一项新技术。
2 无人机摄影测量技术简介
2.1 无人机摄影测量技术特点
1）操作简单，安全性高，低空飞行，成本低，大大地减少了野外测量的工作量，降低了野外工作的劳动强度，提高了工作的效率。无人机航空摄影测量技术利用航摄像片并配合少量的地面测控工作，从而把过去许多繁重琐碎的外业工作变成了室内作业。2）航摄影片信息丰富，高分辨率，数据精确。该技术手段能够快速获得高分辨率的数字影像和定位数据，且可以对特殊的目标进行多角度的摄影。航摄影像信息丰富，其高分辨率、高精度的特点是传统的测绘技术不可比拟的。而且我们根据航片上对应的影像数据内容，运用立体测图方法和外业调绘，最终在获得的DTM上进行规划设计方案的择优，从而为科学的编制规划设计和预算打下了稳固的根基。3）航摄影像通过运用当下先进的影像处理软件，以及摄影测量技术手段和仪器，快捷地生产出土地整理项目区对应的数字正摄影像和数字高程模型，进一步得到需要比例尺的地形图以及空间坐标。更简易、高效地给土地整理项目的进行及实施提供原始地形数据。4）无人机航摄技术可构建土地整理项目的监测系统，从测量阶段—设计阶段—实施阶段可长期有效地进行准确监测，相对于传统的监测系统，其系统置建费、维护成本与运营成本都相对较低，并且其影像精度要远远的高于传统测量精度。5）提高土地整理项目的竣工验收质量，进一步规范土地整理权属的管理工作。结合竣工验收的资料，使用竣工前和竣工后拍摄的航空摄影像片进行对比，可提高项目竣工验收的质量。
2.2 无人机航摄测量技术应用的现状
随着我国科技水平与计算机技术的提升，有效促进了数据通讯技术、数码相机技术、3S以及自动控制技术的发展，从而使无人机航摄技术逐渐趋于成熟，同时弥补了航测遥感技术领域的缺失。无人机自身的航摄系统在我国国家基础地图测绘、通信站建设项目、城市规划、建设数字化城市、突发事件的监控、交通规划、森林规划、灾害评估及预测以及土地整治等领域都得到了广泛的应用。
3 无人机航摄测量技术在土地整治中的应用
本文选择信阳市某县土地整理项目为例。该项目位于某县的西南区域，属丘陵浅山地区。土地综合整治面积约40km2，分割成两小块。采取航空摄影方式获取不同时间阶段的地面影像资料和数字线划图，通过数据变化分析对比对土地整治项目全过程实施动态监控。
3.1 扎实开展实地踏勘
在土地整治项目在实地踏勘收集乡镇、村委、和群众意见时具有形象、直观、真实的特点从而使得非专业人员也能一目了然，便于各抒己见地发表对本次土地整治项目区的建意，集中商议项目实施计划。为了方便判读和距离估算等工作，实地调查的DOM底图比例尺以大于1∶2000为宜，测量和设计人员应在外业修补测前磋商好重点测量对象、辅助测量对象。并明确测绘要求和测绘标准。
3.2 严格执行技术规范扎实开展测量和规划设计
为保证测量地形图的数学精度在测量时要严格按照《土地整治项目工程测量技术规定》的要求进行测量，首先将数字正射影像图进行内业矢量化DLG（数字线划图），以数字正射影像图为主要数据源，采集地物信息。然后根据设计规划和现场踏勘资料，针对土地平整区域进行地形图修补测，对于需要修建改建的沟渠和道路进行工程测量，对于如田间道路、鱼塘、河流、拦水坝、灌溉沟渠和排水沟等要进行进行重点测量。为后续设计、施工等工作盈余更充裕的时间，对于不涉及整理区域可以不进行外业测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规划设计工作要严格按照有关技术规范依据，进行工程布局，当初步设计方案形成后，将设计规划图采用不同的颜色套入到正射影像图中，再次到项目区征求业主、乡镇、村委和群众的意见，并让各方参与代表在公示结果栏签章，据此编制的规划设计成果进行评审验收。
3.3 空三加密
该作业通过实现空中三角的测量，对影像进行输入、内部定向、生成连接点、控制点的转刺以及计算网评差，生成平差的结论报告；再通过成果数据对立体模型进行恢复，根据编码对地物与地貌要素进行分层采集。在制作数字正射影像图与数字线划地形图，判读地类及其具体界限，并对项目区进行规划图的编制。
3.4 测量像控点与控制点
通过对实地情况进行分析，向项目区域内设置8个E级别的控制点，尽量选择较固定的位置进行GPS控制点的设定，以符合高程实测、空测量以及成功检验要求的标准。通常情况下，将普通的混凝土标石埋设在GPS控制点处，标石主要通过现场浇筑混凝土的方式完成，底面规格为50cm×50cm，顶面规格30cm×30cm，高度为50cm，将GPS的钢钉埋设在标石顶部，并在现场标记GPS的具体控制点。将精度为6mm+3pm的双频GPS的接收机作为GPS控制的观测仪器，安置天线时，选择光学对中器（对中精度不超过0.45mm）和三脚架。以上工作在作业开始之前配置各种仪器的参数，利用静态定位的模式完成控制测量工作，点观测时间则通过GPS双频接收机辅助完成，其同步的时间不得少于2.5h。完成观测作业的程序后，对数据进行及时的预处理和传输工作。
3.5 导入并将对影像进行整理，以生成密集点云
将无人机所航摄的数据生成影像也是要按照特定流程进行处理。对于区域中所摄取到的数据进行整理，在影像设置过程中通过密集点云来生成质量较高的影像。
3.6 数据处理
首先，通过无人机对土地整治项目区涉及村镇进行了飞行航摄，获取高分辨率的彩色遥感影像，并在飞行现场进行飞行质量的自动检查，以满足后期的影像处理技术要求。其次，进行遥感数据的后处理阶段，对无人机获取的遥感影像数据进行预处理。运用IPS软件，根据POS或GPS等飞行数据自动建立航带内和航带间模型间的拓扑关系网用于后面的全自动空三处理；根据控制点对相对定向和建立平差网并利用初始平差结果或者POS数据自动提取控制点影像做控制点的集中高精度量测；通过大量平差点以及快速平差算法完全剔除粗差点；利用控制点作空中三角测量计算获取精确的外方位元素通过控制点数据生成DEM；利用DEM数据生成DOM数据。进入影像的镶嵌调色阶段，利用StichMe软件对调入的影像进行拼接调色，最后并制作无人机正射影像图（后时相数据），其分辨率为0.2米。
3.7 无人机摄影测量成果的拓展应用
为了加强土地开发整理项目的管理，保质保量地完成工程建设任务，将现代测绘技术和土地整治相结合，在土地整治项目中引进无人机航空摄影测量技术，拍摄项目区整理前中后期的航片，用来制作大比例尺正射影像图，经过对项目区各阶段影像对比，以及对影像和规划竣工图对比，能够全而准确掌握项目的工程质量和进度情况，分析整治前各项目区现状。根据无人机特点制定航空摄影技术方案，利用无人机拍摄项目区整治的航片，经过野外布控、空三加密，利用全数字摄影测量工作站，制作整治前项目区无人机正射影像，不仅获得了项目区在整治前的原始状况，而且可以将其与实测现状图加以比较，能够发现前期勘测设计中的缺失。
4 结束语
随着测量技术的飞速发展，无人机摄影技术的精度指标能够满足土地整治项目活动中测量及规划设计的需要，笔者以项目为研究对象，总结分析无人机摄影技术在土地整治项目测量及规划设计中应用的经验和做法。可以利用无人机航摄的灵活机动性来帮助工作人员提高土地整治项目的准确性，同时又能缩短测量和规划设计的作业工期，为土地整治项目起到至关重要的意义。
参考文献
[1] 贾高毅，王小松，林松，李志斌.基于无人机航摄技术的交流特高压工程施工管理研究[J].测绘地理信息，2016，41（05）：51-54+58.
[2] 吕立蕾.无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2016，39（02）：116-118+122.
[3] 周兴霞，廖小露，刘嘉.无人机航摄技术在四川省应急测绘保障中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2014，37（10）：239-242.
[4] 王国平，徐阳亮，刘专.无人机航摄技术在区域土地综合整治项目动态监测中的应用[J].国土资源导刊，2013，10（10）：90-91.
[5] 张启元.无人机航摄技术在高原峡谷区水利工程中的应用[J].青海师范大学学报（自然科学版），2013，29（03）：65-68.
论文作者:柴世界,朱孟想
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：无人机论文; 测量论文; 项目论文; 土地论文; 技术论文; 射影论文; 影像论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;