无人机遥感技术在湖南省第三次土地调查中的应用

袁江红，颜学铮，袁淑君

摘 要 本文探讨了无人机遥感技术在湖南省第三次土地调查中的3个应用方向，包括不一致图斑外业举证、工作底图制作和监督核查。无人机大大节省外业举证、监督核查工作的人力物力，很适合应用于我省第三次土地调查工作。

关键词 无人机;遥感;三调;不一致图斑

中图分类码：P237 文献标识码：A

Application of Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing Technology in the Third Land Survey in Hunan Province

Yuan Jianghong， Yan Xuezheng， Yuan Shujun

（Hunan Vocational College of Engineering， Changsha Hunan 410114）

Abstract： Unmanned aerial vehicle（UAV） remote sensing technology has the characteristics of mobility， flexibility， efficiency， and low cost， which is very suitable for the needs of the third national land survey in Hunan Province. Three application directions of UAV remote sensing technology in the third land survey， were discussed in this article， including field proof of inconsistent picture spots， production of base maps， and supervision and inspection. UAV can greatly save manpower and material resources for field proof， supervision and verification. UAVs are appropriate for the third land survey in our province.

Keywords： unmanned aerial vehicle（UAV）; remote sensing technology; the third land survey; inconsistent picture spots

湖南省第三次土地调查（后简称三调）目的是在第二次土地调查（后简称二调）的成果基础上，全面细化和完善全省土地基础数据，掌握详实准确的国土利用现状和土地变化情况。与二调相比，准确、细化是三调的重要特征，精准化调查是三调的基本需求，工期紧、工作量大是三调的突出问题，这就要求在三调过程中采用先进的调查技术与方法。自2017年三调工作启动以来，湖南省动用了卫星遥感、地理信息公共数据平台共享数据服务、实地核实等各种技术手段，其中无人机遥感技术在三调中发挥了重大作用，其机动、灵活、高效、低成本的特性非常适配我省三调工作的需求。

无人机遥感技术在三调中的应用主要在三个方面：

1 不一致图斑外业举证

按照三调工作要求，二调地类图斑与最新航摄遥感影像不一致的图斑需要提取进行外业调查举证，以全面查清当前土地利用状况。在外业调查工作底图上标注了需要举证的疑问图斑，主要包括以下两种类型：①最新影像反映的地类与二调图斑地类不一致的图斑;②最新影像与国家下发的不一致图斑地类不同的疑问图斑。对于需举证的疑问图斑，传统的工作要求是去实地拍照举证，举证照片包括全局影像、近景影像、内部照片三种，其外业调查工作量极大，据统计，以县为单位，平均有1/3的图斑需要现场调查举证，如一个县有10万个图斑，需举证的图斑有3万多个，经济发达地区需举证的图斑更多。

利用无人机遥感举证与外业核查相结合的方法可有效解决现场拍照举证中的人力无法到达、步行拍照效率低、人海战术成本高等问题，极大提高了工作效率，降低了工作成本。无人机外业拍摄举证工作流程如下：

1、航点设置：直接在地图上添加航点，或通过疑问图斑自动生成航点;

2、规划航线：关联航点，设置航点动作参数（拍照张数、角度、方向等）;

3、自动定向、航摄多个举证图斑;

4、在底图中提取拍摄点实际坐标并定位定向举证照片;

5、对举证图斑逐一核实，按需实地补充建筑內景照片。

本文主要采用大疆精灵4 pro无人机遥感系统进行外业举证，其技术参数见表1：

外业举证效果如图1与表2所示：

利用无人机举证方法，明显减轻外业举证的工作量。若采用实地拍照方法进行外业核查，按一个村6 km2计算，经统计单人需4天时间;若利用无人机举证与外业核查相结合的新方法，无人机航摄、影像处理与举证材料登记需1天，核实图斑与实地核查、补调需1.5天，共需2.5天，与传统方法相比作业效率大为提高。同时，能通过无人机去到某些难以到达的图斑，大大提高了外业核查的安全性。

2 城镇地区工作底图制作

随着社会经济的发展，城镇地区变化日新月异。城镇地区图斑细碎，变化极快，按照三调核查工作的要求，城镇地区工作底图应该尽可能准确反映图斑属性，同时具备良好的时效性。目前，我省三调工作底图的遥感影像数据源主要包括国内的高分一号（GF-1）、高分二号（GF-2）、北京二号等卫星影像，以及我省在不动产统一登记前期工作中获取的22万km2航摄影像。用现存的影像地图制作三调工作底图时，一般存在两个问题：卫星影像的分辨率较差，多为0.5m或优于1m，导致大量图斑的属性和边界难以通过影像辨认;航空影像的精度优于0.2m，但部分地区时效性较低，且未能覆盖全省，导致部分图斑影像上解读的土地现状与实际不符。

在花垣县的无人机试点工作中，我们采用纵横公司生产的固定翼无人机CW-100搭载小型航测相机，制作城镇地区1∶2000工作底图。CW-100载荷大，续航长，飞行高，能搭载小型常规航摄仪，效率远远高于小型旋翼无人机，非常适合城镇区域的1∶2000影像获取。其技术参数如表3所示：

制作流程如图2所示：

利用无人机遥感技术制作正射影像效率高，成本低，一个县城区的影像制作仅需数日时间。在城镇地区，利用无人机遥感影像制作工作底图能得到时效性极高的、分辨率优于0.2m的遥感影像，能大幅提高影像判读的准确性和地类图斑边界变更的精确度，减少外业举证的工作量。如图3，从无人机影像能精确判断为临街门面，将归并为城镇道路外的相邻街道并准确描绘图斑边界。

三调要求城镇地区工作底图精度优于0.2m，航摄节点为14年以后，根据成本核算，在我省无高精度影像，或已有影像变化较大的城镇地区，非常适宜使用固定翼无人机航摄系统获取影像。

3 助力监督核查

三调成果核查工作量较大，需要检查梳理图斑属性的正确性（重点、不一致及一致）图形正确性、要素完整性三方面内容，检查举证图斑信息表、举证成果与地类图斑的对应关系，确认三者对应关系准确性，检查举证照片质量问题等各方面内容。对乡镇抽查地类差错率达到10%～15%的，进行全图斑核查，对重点地类图斑和不一致图斑100%核查。在庞大的核查压力下，如何保证三调成果核查的效率与准确性是各监理部门最关心的问题，实地核查环节全凭人力的做法耗时耗力，效率极低。采用大疆精灵4 Pro无人机系统在核查现场进行航拍作业，能快速、大范围获取最新土地现状，帮助核查人员迅速掌握土地真实状况，判断问题图斑对错，细化属性类别。对于遮挡、遮蔽区域信息，可以采用航点飞行，或者手动控制拍照，帮助地类判读，取证记录等。通过充分发挥无人机的优点，因地制宜、灵活运用，能快速获取难以到达的围墙围栏、植被或建筑物遮蔽及复杂地形的山区、水域等核查地区的实时状态信息，有效提高核查工作的效率和准确性。

4 结语

在第三次土地调查中，我们根据各类无人机遥感系统的技术特点，将它们应用于不一致图斑外业举证、三调工作底图制作和监督核查中。小型旋翼无人机灵活机动，能快速到达外业人员不便到达的区域，大大提高外业举证与外业核查的效率;可采用垂直或倾斜视角，能反映图斑整体的土地利用状况，弥补了人工举证照片难以反映图斑全貌的缺陷。中型固定翼无人机效率高，流程清晰，能快速制作较大范围的航摄影像，提高了三调工作底图制作效率。

随着技术的成熟与普及，无人机遥感系统在调查监测中的应用日益深入，在我省生态文明建设、空间规划编制、自然资源管理体制改革和统一确权登记等各领域将发挥更大的作用。

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