无人机航测在土地管理中的应用研究

司炳新

摘 要：随着科学技术快速发展，土地资源管理越来越精细化、信息化，与此同时对土地信息数据采集、整理等方面也提出严格要求。然而，以往地面勘测方法不仅成本高、效率低，无法满足时代发展要求。应用无人机航测可以快速获取相关数据、遥感影像图，还能明确土地属性及坐落。该项技术是以传统地面勘测方法为前提并发展起来的。目前该项技术已被广泛运用于土地管理中，如土地调查、整治、执法等方面。以下对无人机航测特点、应用情况及未来发展前景进行探讨并合理分析，更好地为土地资源管理提供帮助。

关键词：无人机航测；土地管理；应用；研究；分析；阐述

中图分类号：P232 文献标志码：A

国家为了推进土地资源要素精准高效配置，全面提升建设项目节约集约用地水平，随着国土资源管理技术信息化进程加快，围绕“批、供、用、查”等业务，运用多种先进技术对土地资源进行管理。随着国土资源管理对数据采集、信息管理及更新服务技术要求越来越高，GIS技术、RS技术、GPS技术以及无人机航测技术应运而生。其中，UAV技术开创了一个新型的运用模式，与传统数据采集及更新方式相比，UAV以其灵活、机动、操作简单、维护快捷，获取影像空间分辨率高等优点颇受青睐。

1 无人机航测概述

1.1 UAV系统的构成

无人机航测系统由无人飞行器系统、地面保障系统以及任务荷载系统等组合而成，集中了RS技术、GIS技术、GPS技术、定位定姿系统、通信技术和无人飞行器技术等的优势，可以实现信息化、数字化，能够第一时间获取土地资源管理信息；此外创建模型，及时制定防范风险方案。近期UVA技术朝着节约成本、高安全性、数字化等方向发展。据调查资料显示，许多测绘单位都已安装无人机航测系统，这表明UAV技术已得到广泛应用，并取得较为显著成效。

1.2 无人机航测系统优势

无人机又称无人驾驶航空器，是一种安装动力装置与导航模块设备，可以通过无线电装置或设置飞控程序来达到控制飞行的目的。一般来说，新型无人机体积比较小，材质为轻复合型，至于能源驱动装置则可以运用固定翼飞行器。据资料显示，若运用超过250m的航高来完成任务的话，就需要依照单日3个左右的架次来计算工作量，且收集数据面积超过20km2，最重要符合土地管理要求。当然，无人机航测系统优势还有以下几方面：第一，成本低。与航空摄影测量相比，无人机运行成本、日常维护、保养费用低；第二，机动轻巧、灵活。与飞机进行比较，无人机不易受到场地或是其他条件等的约束，快速起飞并到达预定目标进行测量，任务完成后通过伞降或滑行方式回收；第三，操作过程简单。随着无人机技术的不断成熟，无人机智能化程度越来越高，且操作简单，事先设定好飞行路线，针对空中和地面实际情况，通过校正数据以达到对目标的精确测量。第四，高分辨率。与传统航拍技术相比，具有高分辨率获取影像数据能力，可以达到厘米级，为RS技术运用奠定基础。

1.2.1 信息处理

运用无人机航测系统可以获取高分辨率的影像数据，处理步骤如图1所示。第一，在航测之前，依据工程项目的基本情况，采集地形或是影像数据，包括地形地貌、气候等，选取一个空间比较大的地方起降无人机，依照工程项目所处位置以及基本要求等，选取适宜的航测指标，比如，航高、航程等，以便为下一个航测项目发展奠定基础；第二，在适宜气候条件下，开展并完成航测任务；第三，检查航测成果是否全面、航测成果的质量必须符合要求，只有质量达到标准，方可允许处理无人机航测所获取数据，自动生成分辨率较高的影像，选取精确控点，顺利测量实地；第四，应用CORS系统、全球定位系统等收集控点坐标，将其和转换后的控点结合在一起，进行空三加密；第五，空三加密成功后，生产DOM，进行匀光、匀色处理等后正生成高分辨率数据；第六，将DOM数据和初期影像、土地规划、土地利用、土地调查等数据进行比较和分析，便于日后制作专项数据，以便满足土地管理要求。

1.2.2 分析数据的精度

将经济开发区当成样本进行分析，并使用400m航高开展航测工作，收集好数据，并制作高精度的DOM成果，生成两套数据成果，一套是运用目视解译法，而另一套应用测绘法，通过粗差剔除，以便获取高精度的航测成果，具体如表1、图2、图3。目视解译法与测绘法收集到的数据大多来源于工业厂房，和其他地物点相比，上述成果更为精确，只需对数据进行分析，获取较为满意航测成果。

2 无人机航测在土地管理中的运用以及现状

2.1 UAV運用情况

众所周知，无人机航测具有成本低、操作流程简单、实用性强等优势，而且能运用RS技术来获取精确度高地表位置信息，用来生成数字高程模型（DEM）、三维地表模型、地形图、正射影像图等；另外，还可以运用于土地管理中，重点是以下环节，例如，土地规划、确权、监测等。

2.1.1 土地规划和土地整治

不论是哪个发展阶段，无人机航测都可以在土地规划或是整治工作中体现其价值，比如地理信息的获取、监管工程进度以及施工现场、验收工程项目等。当然，借助无人机航测还可以有效创建三维地表模型或是其他模型等，可以综合了解整个区域的情况，并全面反映耕地的现状；必要时，还需要借助DEM数据计算出土石方量与坡度。在图4中能全面了解土地整治后基本情况，而且判断工程设计是否符合要求，保证工程顺利开展。

2.1.2 土地执法

RS技术已被广泛应用于土地执法中，并取得一定成效，如国土部门每年年底开展土地变更调查和全天候卫片执法检查，因工作时间长，时间比较固定，因而容易出现缺陷。一旦出现违法用地情况，势必会加大土地整改难度。针对上述现象，合理运用RS技术来对土地进行监测，遵循“早发现，早解决”基本原则。和RS技术相比而言，UAV技术更具优势，除可以精确监测以外，还具备实用性，进而为土地执法巡查工作奠定基础。