无人机航测技术在土地综合整治中的应用研究

常运焘

摘要：近二十多年来，我国的土地开发整理工作经历了从社会自发到政府自觉、从小范围到大规模、从分散到集中、从目标单一到具有综合目标的发展历程，取得了一定的效果，并逐步被社会所认知。但是在土地整理工作的实践中，仍然存在一些问题阻碍土地整理工作的进展，本文针对无人机航测技术在土地综合整治中的应用技术进行分析。

关键词：无人机航测技术；土地综合整治；应用

土地综合整治作为调整土地利用结构、促进土地合理利用的重要手段，在提高土地利用率、实现土地资源的合理配置等方面起到了重要作用。而无人机航测技术是一种新型高效的土地开发整治工程勘察技术手段，拥有高机动性、低成本、实时对地观测等众多优势，无人机航测技术在土地综合整理工程测绘等领域得到广泛应用。

1 无人机航测技术概述

1.1 基本组成

无人机的基本组成有两部分：（1）基于无人机的飞行平台，能够在无人机平台中搭载高清摄像机，并且由地面控制台进行控制，对飞行的状态与目标予以实时监控，确保可以实现任意飞行状态；（2）高清民用摄像机，被固定于飞行器中，在严密性符合标准的情况下保证不掉落。通過对高清民用摄像机的应用，可以在短时间内对目标影像进行拍摄与获取，借助摄影的方式分析并判断地理环境的分布以及土地使用的状态，并在计算机中输入电子数据，为土地整治项目的开展提供必要的保障。

1.2 重要作用

第一，飞行控制系统作用。对无人机的应用需要借助飞行控制系统进行控制，这同样是无人机航测过程中最基本的控制系统，成为无人机飞行方面的控制核心。其中，飞行控制系统对GPS定位导航系统进行运用，通过地面控制台进行联合控制，对无人机飞行与导航进行合理地引导，对其具体位置准确定位，并且获得无人机实际的飞行高度与速度，保证其接受地面控制的信息内容，使其能够飞行至目标区域展开作业，获取需要拍摄地区的地形状况图片与数据。

第二，地面控制系统作用。对无人机航测技术应用的过程中，地面控制系统同样发挥着不容忽视的作用。其中，系统会事先为无人机飞行路线进行考察与规划，并且系统内部软件还能够为工作人员提供控制面板，对无人机飞行参数和飞行目标予以有效控制。除此之外，地面控制系统能够结合控制面板对无人机飞行的状态进行修正，以保证无人机向目标区域飞行，最终获取所需的数据信息。

1.3 基本特点

伴随卫星遥感与大飞机遥感迅速发展，低空无人机航空摄影测量这一全新的航空遥感技术被研发出来，并被应用在土地整治项目当中。

2 无人机航测技术运用在土地整治项目中的优势

在土地整治项目中引入无人机航测技术，具体表现在多个方面，不仅能够直接反映土地整治项目实施成果，与项目实际需要相吻合，同样还能够在丰富工作形式的同时提高工作效率，正确地判断关键数据的真实程度。

2.1 直接反映土地整治项目实施成果

无人机航测技术中的正射影像图，其分辨率极高，可以对道路与水利工程等状况清楚地观看，不仅可以将项目全貌缩小形成影像图，同样能够对单位工程的具体状况进行扩大。由此可见，无人机航测技术对土地整治项目成果可以直接反映。

2.2 与项目实际需要相吻合

对无人机航测技术的应用，能够借助高像素的数码相机与GPS-PTK技术综合运用完成测绘并获取像控点，在后期处理软件的作用下，能够保证平面位置的误差与正射影像空间分辨率与1∶2000的地形图测绘净度相吻合，达到土地整治项目具体的需求。如果无人机飞行拍摄的高度下降亦或是强化数码相机像素，可以实现影像图分辨率的显著提高，确保航测的精准度满足要求。

2.3 丰富工作形式的同时提高工作效率

在土地整治项目中引入无人机航测技术，最主要的目的就是为项目的检查与验收提供有价值的参考依据。完成航测以后，即可对正射影像图进行制作，有效地节省了工作的时间，尤其是数字线划图时间。即便航测内外业时间与一般所需时间差异不大，但在将航测影像图引入以后，就可以在较短的时间内确定项目检查与验收工作的抽查地块，提供有效的数据作为参考，更准确地测算出沟渠的长度与硬化道路，甚至是新增更低面积的数据也能够获取，一定程度上提高了检查与验收工作的质量以及效率。

2.4 正确判断关键数据的真实程度

在灵活运用高分辨率正射影像的过程中，可以实现针对地类与施工单位提供竣工图和新增耕地图的叠加与对比，进而准确地判断新增耕地图当中的新增耕地范围线，对新增耕地差值进行有效地量算。

3 无人机航测在土地整治项目中的运用

3.1 严格按照作业流程开展工作

对无人机飞行航线进行设计的时候，需要与以下指标相互结合：

与社区范围和平均基准面的高程进行结合，贯彻落实航线设计工作，确保能够在相同拍摄区域，并且高差不应超过设计航高1/6，测区航向重叠不允许低于65%。在此基础上，应保证旋偏角不超过15°，像片倾角不超过5°。针对像控点的测量，应借助影像拼接软件，对正射影像图进行生成，并将其当做工作的底图。随后，将GPS-PTK技术引入其中，根据比例尺为1∶1000的地形图成图要求，将像控点作为具体对象选刺并测量。

在空三加密的过程中，应充分利用DPGird纠正像片畸变与内定向，通过自动转点或者是人工方式，对点转刺等相关流程进行适当地调整，以保证各项精准度指标可以与设计规范要求相适应，随后生成空三加密成果。

数字化成图主要将空三加密成果作为重要基础，恢复并且建立立体模型，充分利用VirtuoZo NT，与成图要求相互结合，统筹分析土地整治测量技术的具体要求，将地形与地物作为重点对象，采取立体化的采集模式，在CAD软件的作用下合理地编辑图形。在打印地形图以后，需要深入到现场展开实地调查与核实，通过内业与外业的有效结合，对地图进行调绘并纠正，形成标准的地形图。

3.2 土地整治活动各阶段的具体应用

（1）地图地形等资料的前期收集

在无人机航测技术应用的过程中，飞行之前要对土地整治区域形状进行探索，坚决不允许在不了解地形的状态下飞行并使用，很容易影响飞行的安全。基于此，无人机飞行前要积极开展勘探工作，对设备与仪器进行全面检查，同时还包括项目地区地形状态与大致范围线圈，只有这样，才能够科学合理地对所需测量区域信号发射点与摄像监控点进行布置。必须提前完成土地整治项目地区的地形勘探与选址工作，才可以为无人机安全飞行提供必要的保障。

（2）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，具有理想的饱和度，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。

（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，并且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。

总之，将无人机航测技术应用到土地整理项目中，为我国的土地综合整治工作开拓了一个全新的局面，可以大大提高土地综合整治工程建设的质量和效率，需要深入研究、广泛推广。同时，无人遥感飞机作为一种新型的遥感数据获取手段，必将成为现代化国家对地观测系统中不可或缺的重要组成部分，并将越来越广泛地应用于民用生活，产生重大的经济效益。

参考文献

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（作者单位：黑龙江天恒测绘服务有限公司）