摘要:目前我国科技水平的发展,测绘新技术也有了很大进步,无人机遥感是土地资源领域新兴的研究方法。与传统的遥感相比,具有成本低、分辨率高、时效性高等优点,这些优点使无人机遥感应用于土地资源管理领域。文章首先对无人机遥感平台及其研究方法进行了介绍,在此基础上,对无人机遥感在土地管理中的应用和发展进行了总结分析,发现无人机遥感在基础测绘和土地利用现状调查方面应用广泛,最后对无人机遥感在土地管理中所存在的问题进行了探讨,并对其在土地管理中的发展前景进行了展望。
关键词:无人机遥感;土地管理;应用进展
引言
无人机航测技术在卫星遥感、大飞机遥感之后逐渐兴起,作为一种新型航空遥感手段,其测绘成果影像分辨率高、高效便捷、成图迅速成本低廉、可快速响应、机动灵活、精度高,逐渐成为测绘行业中的一种强有力的测绘手段,被越来越多从业者青睐并推广应用。土地整治工程中无人机航测技术的应用,克服了传统航空摄影及人工测绘的弊端,科学、合理的解决了项目实施过程中的技术难题,在我国测绘、国土、城建规划、电力、交通、消防、灾害评估、数字城市等多行业中大量采用,从而为我国各项事业的发展贡献力量。
1土地整治基本概述
1.1土地整治基本内涵
土地整治包含土地整理、土地复垦和土地开发三项内容。土地整理是采用工程、生物等措施,对田、水、路、林、村进行综合整治,增加有效耕地面积,提高土地质量和利用效率,改善生产、生活条件和生态环境的活动;土地复垦是采用工程、生物等措施,对在生产建设过程中因挖损、塌陷、压占造成破坏、废弃的土地和自然灾害造成破坏、废弃的土地进行整治,恢复利用的活动;土地开发是指在保护和改善生态环境、防止水土流失和土地荒漠化的前提下,采用工程、生物等措施,将未利用土地资源开发利用的活动。
1.2土地整治宏观背景
(1)保护耕地资源,确保国家粮食安全可耕地是粮食生产的主要资源。为了解决粮食问题,必须依靠基本的自给自足。随着人口的增长和生活水平的提高,对粮食的需求将继续下去,中国农田保护和国家粮食安全的压力将增加。恢复基本农田将是加强基本农业基础设施、提高农田质量的主要途径,并改善农田的基本生产条件。
(2)建设用地集约节约利用最大限度地减少土地资源消耗,获取最大效益,节约集约用地是党中央、国务院的重大战略决策,也是贯彻科学发展观的中国重大现代化建设的形象。
2无人机遥感平台及其研究方法
随着无人机、微型计算机、多光谱和高光谱设备以及数字摄影测量技术的发展,使得无人机遥感平台日趋完善。无人机在运动的过程中由于平台向前运动可能会引起图像模糊,由于飞行高度的变化对影像的分辨率产生影响,会造成正射校正问题和图像重叠不足的几何失真问题,由于飞行过程中的光照不同可能引起光谱反应,这些以及其他的因素都可能造成影像的质量不佳,为此Whitehead和Hugenholtz对这些问题进行了详细的描述。在获取遥感信息时必须1.在飞行计划的背景下考虑最佳的做法;2.检查校正相机、传感器的配置;3.飞行中数据收集;4.地面控制、辐射校正;5.几何和大气校正;6.正射校正和图像镶嵌;7.提取遥感应用的相关信息。其中,1.和2.是飞行前的规划,3.和4.是在现场进行的调查,5.-7.是调查后的任务,这些方面对数据的收集和处理至关重要。
3无人机遥感技术在土地勘界中的技术流程
3.1前期踏勘
无人机起降前准备工作,包括土地整治项目范围区域内地形地貌等相关资料、无人机及搭载的各项仪器设备的检测、项目区红线范围等,以便保证飞机飞行安全、获取影像高清准确以及像控点的合理布置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现场踏勘的DOM底图比例尺尽量不小于1:2000,以进行更好的现场判读,相关参与者应磋商确定重点测绘目标及范围及相关测绘标准和要求。
利用无人机航测技术在可研阶段制作出的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG),和以此为基础制作的红线范围内的三维立体模型,可清晰直观的为项目可研阶段的参与者包括规划人员及评审专家等提供了解项目区的相关技术资料,以便合理设计线状地物(路网、沟渠及附属设施等)、科学计算土方量,进而为可研报告的编制提供科学参考和决策依据。同时可研阶段的测绘产品与之后各阶段成果可叠加对比分析,以便于土地管理部门对项目实施各阶段的土方量、路网建设、桥梁及沟渠维护、相关征地赔付及工程变更事宜进行科学有力的监管,从根本上杜绝项目作假、质量蒙混过关问题。土地整治项目在做规划设计和预算过程中,红线范围内各分部分项工程的规划设计、耕地整治后坡度、工程量计算以及相关图件(平面布置图、规划设计图)的制作同样需要无人机航测所生产的测绘产品提供技术支持。
3.2航测数据的采集和处理
在航测结束后,需要对航摄的数据进行回收和处理,以保证航测影像和整治区域的实际情况相适应。在数据处理过程中,要结合必要的处理软件,实现对数据的加工处理。
3.3外业调绘调查
根据内业采集成果制作外业土地利用调绘、地形勘测工作底图,进而开展外业实地调绘、土地利用现状调查等工作。
(1)实地调绘检查。实地调绘检查主要指外业根据内业预采集的要素进行外业核实,补测、补调室内无法判读的要素。
(2)土地利用现状调查。土地勘测定界工作中的土地利用现状调查,包括土地权属调查及地类调查两部分。①权属调查。土地权属调查,以第二次全国土地调查资料为基础,结合无人机数字正射影像,调查已确定的土地所有权、使用权主体及权属界线,并通过实测、调绘或根据土地确权资料转绘,在勘测定界图上确定权属界线的工作。②地类调查。地类调查是按照国家有关分类标准,实地调查、测绘地类界线,并以上年度土地利用变更调查成果为控制数据,在勘测定界图上确定地类界线的工作。
3.4竣工验收
竣工验收是土地整治项目整个实施过程中的最后关键阶段。无人机航测迅速便捷,在土地整治项目实施各阶段制作的4D测绘产品为参与各方提供覆盖项目区全局、精准度高的图文资料,可在项目通过各阶段测绘产品叠加分析,判断设计施工一致性,以更好服务于竣工验收。同时对偷工减料、工程量虚报私自变更等现象从技术上杜绝,帮助竣工验收顺利开展。
4存在问题及建议
如前文所述,无人机航测较之传统航测及人工测绘有着不可复制的优势,但仍存在不足之处。无人机因其体积较小因而航测时易受横风干扰,进而造成俯冲和横滚角过大、航拍影像易产生畸变,因而在影像处理过程中须布置更多像控点对影像进行纠正以提高测绘产品精度。在具体项目应用中应充分考虑优势与不足,合理选择测绘形式,遵守相关规程规范操作,充分发挥无人机航测技术在土地整治项目实施过程中便捷高效、成本低廉的优势,不断为我国土地整治事业贡献力量。
结语
可见,无人机技术对国土资源管理工作而言,是现阶段以及未来发展过程中非常重要的技术手段之一。它能够有效改善传统人工野外测量与制图的费用高、工作强度大、工期时间长、受环境影响大等弊端与不足。但在高精密测量、内业大数据处理技术的提升、无人机本身的稳定性等方面还需进一步研究和发展。
参考文献:
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[2]赵刚,张凯选,鲍勇.土地管理与地籍测量[M].第一版.北京:清华大学出版社,2013:176-177,376.
[3]卢宗寿.浅谈无人机技术在国土资源管理中的应用[J].低碳世界,2017(25):272.
论文作者:邓丽宁
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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