无人机航测在土地复垦验收中的应用 廖明

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:廖明
[导读] 摘要:无人机航测技术是近些年发展起来的一种高新技术,该技术通过一些小型、远程控制的飞行器低空航行来获取地面影像信息。
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        摘要:无人机航测技术是近些年发展起来的一种高新技术,该技术通过一些小型、远程控制的飞行器低空航行来获取地面影像信息。无人机航测技术在工程项目中运用的价值非常高,它可以把一些需要大量人工操作的测量工作简化成高效率的航摄测量过程,为工程测量及规划设计提供更大的便利。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对无人机航测在土地复垦验收中的应用提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:无人机航测;土地复垦;验收;应用
        引言
        随着民用无人机产品在全球个人消费市场的销售规模出现几何式的发展。在科技飞速发展的今天,无人机慢慢的走入人们的视野之中,现正朝着模块化、标准化、多样化和系列化的趋势发展,其应用范围广泛,前景喜人。无人机使用时不光精准度高,而且能够快速的响应,可操作空间大并且成本也不高。土地复垦验收外业测绘主要目的是为了复核已复垦地块面积与地类情况。
        1无人机航测技术概述
        无人机航测技术是近几年在全球范围内兴起的一项高新技术,它是一种无人机低空遥感技术,无人机航测系统主要由控制系统、定位定向传感器、地面监测控制系统、无线遥控器等构成的。主要工作原理就是通过在无人机上装载数码相机进行低空航拍,从而对地理信息进行采集。目前无人机航测技术在我国已经取得一定成绩,无人机技术与GPS技术相结合,已经实现自动导航功能,同时,因为无人机灵活、机动性强、体积小的特点,已经被广泛应用于自然灾害监测、智慧城市建设以及国土资源测量等多方面,为我国基层建设工作提供了可靠精准的数据依据,值得相关工作人员不断的进行探索和研究。
        2无人机航测技术的工作原理
        无人机航测是以摄影测量为基础,利用无人机作为空中平台搭载机载遥感设备获取地面信息,通过计算机处理得到所需影像的低空数字航摄技术,可应用于生产数字线化图(DLG)、数字高程模型(DEM)和数字正射影像(DOM)等成果。它主要由飞行器、飞行控制系统、传感器和地面保障系统组成,是无人机飞行技术、通信技术以及GNSS定位技术的有机融合体。随着无人机飞行器平台的不断发展,无人机的小型化和经济性,大大扩展了其适用场景,并得到了市场青睐。主要具有以下几个特点:第一,飞行限制少。无人机航测通常为低空飞行,空域申请便利,受气候条件影响小,受起降场地影响小。第二,时效性和经济性强。无人机航测作业准备时间短、操作简单、运输便利,作业人员数量和技术门槛要求较低,日均作业范围可以达到数十平方公里,相较人工测绘在小范围作业中具备极强的效率优势和经济优势。第三,续航能力强。随着无人机机型的不断小型化以及能量转换技术的不断发展,小型无人机单次飞行时间可以持续1小时以上,并可以通过更换电池的方法持续续航。
        3无人机航测在土地复垦验收中的应用
        3.1在土地利用现状图制作
        由于无人机航测技术在实际土地整治项目规划设计中应用时可以有效获取精度非常高的影像信息数据,这些数据可以保障土地整治规划人员对土地当前利用情况进行直观了解,保证其在整治项目设计规划工作中的综合效率,同时影像资料直观、精准,外业复核时间相对减少,外业成本也因此有所降低。
        3.2低空作业
        在基础测绘拍摄工作时,往往都会受到地形、环境、天气等因素的影响而导致一些突发问题的产生,比如,由于地形复杂航拍起降条件受限,自然环境差、云层较低影响航拍视线等等都会给基础测绘工作带来不同程度的影响。现在比较先进的高技术无人机航测技术可以有效的解决以上问题,可以不受地形、云层以及环境的影响,获取清晰、准确的信息。同时,无人机可以提高工作人员的安全性,无人机在航拍过程中无需工作人员进行实时跟踪。可以远距离的对无人机进行操控,及时在环境恶略的条件下工作也不会对工作人员的人身安全带来影响。

同时,由于无人机自身体型小,可以灵活操控,在狭隘的环境中也能完成测绘工作,可以高效高质的顺利完成测绘任务。
        3.3航线设计
        在使用无人机的时候,一开始需要按照国际上通用标准设计的相关规定,这样做的目的是要把无人机作为遥感平台。当开始进行航空的立体成像时,选用的无人飞机需要将相机沿飞行线(或条带)进行垂直航空摄像。因为在实际测绘中一般多选用航空像片的立体像对,所以一次成功的飞行,需要航向重叠达到80%,旁向重叠达到70%。像片的重叠的意义在于,在相隔一定的范围内的不同的位置拍摄同一各目标时会存在视差,这样就构成了立体像对,并能够进一步的获得立体模型。最终运用一些内业的数字测图软件绘制成高精度地形图。
        3.4像控点布设
        像控点布设是空中三角测量的基础,其测量精度、布设密度和分布情况直接影响成果精度。布设像控点前需要做充分的准备工作,如查看航测区域的地质地貌条件,准备油性喷漆、标靶板等标记物等。利用油性喷漆划“L”字型标记,保证标记足够宽度(一般不小于5cm宽度),便于内业在相片上精确刺点,并拍照记录像控点位置,一般需拍摄2-4张不同角度的照片,以有参照物为宜,辅助内业工作时能快速定位。
        3.5土方计算模型构建
        土地平整工程可以利用无人机航测技术所获取的信息进行DOM和DSM技术分析,对区域内地势情况进行综合研究,划定平整性较高的区域,本次研究结合高程模型技术对无人机航测所得DSM数据开展了平整区模型构建及分析工作,并且通过无人机航测数据及模型搭建技术进行平整施工土方量的计算,首先结合统计学技术进行规划区域DEM信息系统的构建,并利用这些信息计算相应区域内的平整区土方量,其计算模型搭建较为便捷,整体计算精准性较高。
        3.6土地管理
        我国国土资源广阔,尤其是乡镇基层地区,拥有大量的土地资源,通过无人机航测技术可以及时有效的对这些土地资源进行掌握,使土地资源的得到有效的利用。比如,在农村土地确权工作中,利用无人机航测技术可以精准的测量出每户土地亩数,给工作人员提供精准的数据。同时,在山区土地确权时由于地势险要,给工作人员测量工作带来极大困难,通过无人机航测技术可以对测量区设置有效的测量手段,提高险恶地势下工作效率。无人机航测技术的使用可以在保证工作人员人身安全的基础上,节省了大量人力物力和财力,帮助国土资源部门建立动态土地资源管理系统,对土地进行科学有效的管理。
        结束语
        土地复垦项目选取了土地复垦项目中较大规模的案例,无人机航测作业时间短相比传统手持RTK野外测绘极大的提高了作业效率,但是在一般小型项目时,无人机飞行则需要更多的限制条件,比如:小型复垦项目设置像控点比较费时且无人机飞行电池续航时间较短等。总体来说两者皆有利弊,但无人机的使用为测绘人员提供了一个强大的工具,克服了传统技术中的诸多不足,使土地测绘更加科学精准,保障了土地规划和管理科学实用和可操作性。在将来,无人机必将获得更大的发展空间,为土地规划管理工作带来更大的便利条件。
        参考文献
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