黑龙江广森测绘科技股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要:近年来,社会进步迅速发展,各行各业的发展也有了进步。无人机测量技术已经广泛地应用到各个行业、各个领域中,但实际在土地整治项目中的应用时间并不长。土地整治是在一定的区域范围内,按照土地利用总体规划、城市规划、土地整治专项规划确定的目标和用途,采取行政、经济和法律等手段,运用工程建设措施,通过对田、水、路、林、村实行综合整治、开发,对配置不当、利用不合理,以及分散、闲置、未被充分利用的农村居民点进行深度开发,提高土地利用率。土地整治的过程,难度大、强度高,因为土地整治的都是一些未利用地,这些地区丘陵和山区比较多,前期的地形勘测,需要花费大量人力、物力。如果在土地整治过程中,应用无人机航测技术,不仅能过快速、有效地完成土地整治前期的地形测量需要,而且还能为新农村建设和城乡一体化的发展提供有力的保障;同时能够确保土地资源合理优化的配置,不断改善农村生活条件。
关键词:土地整治工程;无人机航测技术;应用探讨
引言
我国人口和土地资源不均衡的矛盾日益突出,耕地数量降低,人地矛盾激化,土地整治迫在眉睫。无人机航测技术作为新兴的一种强有力的测绘手段应用于土地整治工程中,克服了传统航空摄影及人工测绘的弊端,效率提升、成果真实、可靠,科学、合理的解决了项目实施过程中的技术难题,为土地整治项目各阶段的顺利实施提供技术和图件支持,越来越多土地整治项目中被大量采用,为我国土地整治事业的发展贡献力量。
1无人机航测技术特点
无人机航测技术是当今航测技术的必然方向,也是我国该领域相关技术的延伸及有力补充,既满足了各相关行业的发展需要,也促进了我国数字化建设的发展进程。其主要特点如下:(1)起降条件限制小。无人机航测技术较传统航测对飞机起降的场地条件等环境状况要求较低,可实现地形复杂地区的航测工作,环境适应性更强。(2)环境适应能力强、效率高。传统航测技术很难突破地形地貌的限制,对于特殊地形地貌区域尤其是山地、盆地等复杂地区的测绘很难高质量、高效完成,部分地区即使完成,其数据成果精度也很难保证。而无人机航测不仅可高效快速精准测量地形简单平整区域,在传统航测无法进行或无法满足项目要求精度的地区仍可进行拍摄,且能高效完成并获取高分辨率影像和高精度定位数据,克服了人力无法到达的困难,对恶劣环境的适应能力极强。加之无人机航测技术可低空、云下航测,空域条件较易达到,对测区有效拍摄时间更长,更高效,利用相关软件可快速处获取空三、DEM、DOM、DLG等测绘产品,因而可更好的服务于土地整治项目。(3)运输便捷。无人机航测系统集航摄平台、GPS、数据处理等多种平台于一体,运输便利、快捷。(4)反应迅捷。无人机航测飞行高度低、受环境干扰较小,高度集成的设计和技术融合使得目前无人机体型小巧、操作简便,从而使其反应能力迅速便捷。(5)经济合理。整个航测过程不仅可保证测绘产品的质量,较之人工及传统航测过程在人工消耗、数据分析成本上大大降低,加之系统后期维护和修理费用消耗不大,使得项目航测成本与传统航测设备相比大大降低,具有更好的经济性。
2土地整治工程中无人机航测技术的应用
2.1规划图与竣工影像图的叠加分析
结合本工程的实际情况,将DWG格式的土地整治规划设计图与已经完成整治的影像图进行对比分析,从中查看改建新建农渠等基础设施的建设情况,分析对比两者的差异,以便于相关工作者实地监测。通过对比前后的土地利用情况来看,目标土地整治区域整治后,具体效果如下:(1)土地利用景观:水田的面积增加了0.68%,旱地面积的占比下降了0.28%,农村居住地的面积占比下降了0.25%,说明通过整治后,农村居住点更加集中,减少了土地的不必要浪费,达到了预期的土地整治目的。(2)生态用地方面:通过土地整治后,林地面积增加了0.29%,而坑塘面积下降了0.26%,水利设施面积下降了0.68%,说明通过有效的土地整治,使得本区域的灌溉系统更加合理,减少了沟渠和坑塘的用地。
2.2作业流程
无人机航测有一套标准的作业流程,在开展航测活动时必须严格遵循作业流程的有关规定,具体包括以下方面。①在设计飞行航线时,应当综合考虑摄取范围和平均基准面的高程,对于某一区域内的航测活动,应严格控制飞行高差,最大波动范围不能超出预设航高的1/6,并且航向重叠度要保持在65%以上。此外,要尽可能地控制像片旋偏角和像片倾角,一般来说像片旋偏角不得大于15°,像片倾角最好控制在2°以内,最大不得超过5°。②在测量像控点时,需要运用专业的图像拼接软件,如VirtuoZoSmait等,以得到完整的正射影像图,并将该图作为底图使用。在此基础上,可以结合GPS-PTK技术,以1∶1000的比例成图,合理进行像控点的选刺和测量。③在进行空三加密操作时,可通过数字摄影测量网格系统——DPGird对像片畸变进行纠正,同时完成内定向工作。在具体操作过程中,既可以采用自动转点,也可以进行手动调整,并注意在进行点转刺等操作时,要根据实际情况适当调整流程,在确保图像精度满足设计要求后,即可生成空三加密成果。④数字化成图以上述生成的空三加密成果为基础,首先建立立体模型,再使用VirtuoZoNT软件采集地形地物的立体信息,然后借助CAD等工具对图形进行编辑,并打印成图。相关人员根据打印地图进行实地考察和核实,针对与实际不符的地方,结合底图进行修改和调整,最终得到较为准确的地形图。
2.3数据的收集与处理
当无人机完成图像拍摄任务后,就需要针对获取图像展开收集与处理分析,以保证图像与土地整治项目识别需求相适应。对数据信息进行处理的过程中,要借助PhotoScan等相关图像处理加工软件,实现搜集航空摄影图像的加工与拼接,在各像控点获取坐标与图像片段,结合地理地形完成拼接。对于等高线标准来讲,则需要根据1∶2000比例实现图像向土地利用现状图与项目区地图的转化,为相关工作人员提供评估以及使用的依据。
2.4航空测量
在无人机中搭载高清摄像机,对飞行控制系统与地面控制系统予以综合利用,能够保证摄像头的灵活转动与拍摄,提高拍摄数据图片成像的清晰度,保证地形层次分面更加清楚且色彩层级清晰。与此同时,色差和实际的地形颜色差距也能够随之缩小,具有理想的融和度,通过照片形式反映所观测区域的具体影像,为土地整治项目的研究工作人员提供必要的参考。
结语
综上所述,无人机航测技术用于土地整治项目,有效地提高了土地整治项目测绘结果的准确性和可靠性,满足了土地整治项目的实际需求。通过实例结果来看,目标区域整治前的综合土地利用效率为98.3%,而整治后土地利用率提高到了98.8%,取得了较为明显的成效。因此,建议有关单位应当重视无人机航测技术的研究,积极推广和应用该项技术,进而提升土地整治项目监管的科技水平。
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