河北省地质测绘院 河北廊坊 065000
摘要：土地整治工作是解决社会经济发展过程中土地利用问题的一项重要措施，它涉及地块的分割合并、土地权属的重新划分、公共用地的管理和维护、拆迁与安置、旧城改造问题等方面，直接关系着社会稳定和国家粮食安全，因此在土地整治工作中需要采取先进的技术提升工作的效率，从而使得土地能够更好地为人们的生产以及生活服务，发挥土地的养育功能。有鉴于此，本文中主要分析低空无人机航空摄影测量在土地整治中的应用。
关键词：土地整治；低空无人机；航空摄影测量
引言
土地整治工作涉及到诸多方面的问题，在此过程中测量技术能够促进该项工作准确快速的开展及完成。同时测量工作属于公益性的事业，它对于国民经济以及社会发展具有重要的前期性，既能够为经济建设提供地理信息，同时又可以为经济社会实现可持续地发展提供保障，因此，在土地整治中借助现代化的测量技术，能够对土地问题的解决以及协调人与地之间的关系，提供良好的技术支撑，这不仅满足了现代化进程中对土地管理的要求，而且也较好推进土地整治的工作顺利开展。
1、土地整治与无人机航拍概述
1.1土地整治
土地整治项目是指在一定的时间和空间限制范围内，运用资金，人力和物力等的投入，通过独立的业务单位组织开展的对项目区田、水、路、林、村的综合整治，以达到增加有效耕地面积，提高耕地质量，优化城乡用地布局，改善农业生产、生活条件和生态环境目标的过程。土地整治项目具有明确的整治区域，有明确的整治目标和内容，有明确的建设期限等特点。土地整治项目是一项长期而复杂的社会系统工程，其具体内容随着国家经济、社会的发展而不断变化。主要包括前期勘测和规划，中期招标和施工，后期的竣工验收、项目的绩效评价和监测监管。
1.2航拍特点
无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点。特别适合获取带状地区航拍影像（公路、铁路、河流、水库、海岸线等）。且无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便，易于转场的遥感平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其他较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。多用途、多功能的影像系统是获取遥感信息的重要手段。无人机航拍摄影技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台，用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据；并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。
2、低空无人机航空摄影测量在土地整治中的应用
2.1项目概况
近年来，随着经济社会的快速发展，各项非农建设占用耕地的数量不断增加，耕地减少与粮食安全问题日益凸显。为了保护亩耕地红线和规定的耕地保有量，必须有计划、有组织的实施耕地占补平衡项目。根据“十三五”规划要求，经实地勘察，确定的有项目、惠农三站项目等。由于以上耕地占补平衡项目勘测与规划设计工期紧、任务重，为在较短时间内，高质量完成任务，在本次项目勘测中使用无人机摄影测量，很快完成任务。现以项目为例，介绍无人机航测情况。
2.2摄影测量
2.2.1测区范围勘查确定
作业人员赴项目现场踏查，在项目区界址线选取有代表性界址点，用手持GPS测量其经、纬度后，展绘在谷歌地球上，作为测量作业范围。由于这批项目单个项目规模小（150hm）以下，一个项目区作为一个测区不好控制，也不划算。为此，将相邻几个项目划为一个测区，用一个架次即可完成。分测区设计航摄参数。
2.2.2航片拍摄与航片制作
用“UV-II”型无人飞机搭载NikonD800相机数码相机进行航拍，航摄时间2016年3月，焦距f=35mm，航带设计如下所示。
像幅：4912×7360像素（36.0mm×24.0mm），航线间距150m，航速120km/h。飞行中控制像片倾斜角小于4.5°，旋偏角小于7°，航线弯曲度小于3％，同航线高差差值小于30米，像片位移误差小于30米。影像色彩均匀清晰，颜色饱和无云影和划痕，层次丰富，反差适中，像元分辨率为6.41μm。照片数据应记录在硬盘上，像片号文件名应与曝光点数据序号保持一一对应关系。提交航摄资料清单包括：航摄日期、机组号、摄区代号、航线号、起止片号、总片数以及相机鉴定参数。
控制点、像控点测量。根据实地情况在项目区布设7个E级GPS控制点，GPS控制点选择在相对固定位置，满足像控测量、高程实测、成果检查要求。E级GPS控制点埋设普通混凝土标石，埋石采用混凝土现场浇注，尺寸为底面40cm×40cm、顶面20cm×20cm、高40cm，顶部埋设GPS钢钉。现场还对GPS控制点作了点之记。GPS控制观测仪器采用标称精度为5mm+2ppm的双频GPS接收机，安置天线采用三脚架和对中精度小于0.5mm的光学对中器。作业开始前统一对仪器进行参数配置。
控制测量按静态定位模式观测，GPS双频接收机控制点观测时间，同步时间大于2小时。观测作业完成后，及时对数据进行传输和预处理。
为了纠正和消除航片摄影误差，在项目区航测覆盖范围内布置36个像控点（航片与实地同名点）。像控点测量采用GPSRTK方式施测，以已知E级GPS控制点为基础。像控点对最近GPS控制点的平面位置中误差控制在±0.2m以内，高程中误差不超过±0.1m。
2.2.3空三加密
空三加密采用INPHO全数字摄影测量工作站完成空中三角测量，空三加密经过影像输入、内定向、自动生成连接点、控制点转刺、区域网平差计算过程。GPS控制点观测结果解算坐标和精化高程，并得出平差成果报告。由空三成果数据恢复立体模型，地物、地貌要素的采集按编码分层进行采集。
2.2.4数字正射影像图（DOM）制作
DOM是根据单张航片的内外方位元素和数字高程模型DEM，采用微分纠正软件对各个模型的数字化航空像片进行影像重采样，纠正影像因地面起伏、飞机倾斜等因素引起的失真，把中心投影转换为垂直投影，从而得到单张像片的正射影像。单片正射影像经调色、匀光、镶嵌、裁切、检查编辑等步骤，生成标准分幅的正射影像图。
本项目采用DOM生成模块生成地面分辨率为0.2m，再用拼接线模块拼接裁图并生成拼接线文件。记录影像地面分辨率、影像左上角像元中心坐标。DOM数据以tif+tfw格式提交，按项目区（片区）分幅。
2.2.5数字线划地形图（DLG）制作
立体采集使用MapMatrix全数字摄影测量工作站完成，模型定向采用空三自动恢复模型进行立体测图。描绘道路、沟、渠、建筑物、构筑物、等高线、高程点（10cm×10cm内6-20个点，即每3cm-4cm一个点），判读地类及其界线。
以上数据图形编辑在CASS8.0版图形编辑软件平台上完成。平面坐标采用1980西安坐标系，高程系统采用1985国家高程基准。比例尺采用1:2000。
（7）项目区规划图编制。在DLG基础上，依据《土地整治项目制图规范》TD/T1040-2013和《第二次全国土地调查技术规程》TD/T1014-2007图式绘制规划设计。
（8）精度检查。利用外业实测的100个平面检测点，100个高程检测点，在立体平台下进行观测，求得其较差，经计算，具体差值分布如下表。
3、结语
随着目前测量技术飞速发展，对土地整治的工作而言，可以应用先进的测量技术来帮助工作人员提高土地整治的准确性，同时也能够较好地减轻土地整治中工作人员的工作量，进而有效地保证了我国土地管理工作顺利地开展，这对促进我国土地资源的管理以及开发具有重要意义。
参考文献
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[2]邢辉.无人机测量内外业一体化制图流程研究[J].科技资讯.2015(14):45.
[3]丘小春.无人机摄影测量技术在土地整治项目中的应用[J].测绘.2015(04):22.
论文作者:李海燕
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：土地论文; 测量论文; 项目论文; 无人机论文; 高程论文; 影像论文; 像片论文; 《基层建设》2017年3期论文;