无人机技术在土地整治项目中的应用探讨

罗献栋

（吉安市国土资源局 江西吉安 343000）

1 引言

随着我市经济建设迅猛发展，各地区的地貌发生巨大变迁。原有的传统航空遥感技术手段已无法适应经济发展的需要，以无人驾驶飞机为空中遥感平台的技术，能够较好地满足现阶段我市对航空遥感业务的需求，特别是在土地整治项目中无人机摄影测量能够适应复杂地形以及相关自然环境的影响，不仅能满足低空勘测需求，还会有较好的采编效果，十分适合应用在土地整治等相关项目。

2 无人机摄影测量技术概述

无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)简称UAV。在20世纪初期研发成功，至今已经有80多年的历史，在测绘领域中充当着非常重要的角色，能够准确的测绘到地表的一些信息及数据，为多种形式的地图测绘提供了有利的数据支撑。航空摄像测绘是地理信息获得的重要途径，相对传统的航空测绘技术高度依赖天气及机场的条件，多以存在着航拍时间长和成本高的不足，这样就对数字摄影测量的方法在较大的比例尺地形图绘制应用上产生了局限性。如对卫星遥感平台的应用，它受到轨道的要求，过顶的时间是不变的，不能满足实时需求.对于测绘数据的取得时间较长，不能达到应急观测的需求。对于载人飞机而言，它不会受到轨道和时间的限制，可是会受到自然灾害的威胁，导致不能起飞作业。微波遥感这些方式不会受到自然条件的限制。因为勘测原理的不同。所以无法代替能够见光及红外遥感在勘测工作中的使用。

无人机摄影测量的主要特点：（1）成本控制具有灵活性，使用的方法非常简单，另外勘测的地点和时间不受限制，而且不需要专业的起降场所；（2）技术先进，该系统具备较成熟的整体系统的集成技术且具有占用体积较小的优点；（3）不会受到天气的局限性，可以达到复杂地形以及低空云下的勘测条件；（4）拥有非常高的清晰度和图像分辨率，同时数据采集量非常大，数据化较强，因具备高采编性的优势，能够达到不同级别项目的要求，有利于项目的管理［1］；（5）关于维护的相关工作不复杂而且工程的安全系数非常高。

3 土地整治

土地整治是指对利用率低、未利用、不合理利用、以及生产建设活动和自然灾害毁坏的土地进行整治，从而提高土地利用效率的活动［2］。土地整治是对存量土地进行合理分配并应用、强化节约集约用地、适时补充耕地和提升土地产能的重要手段，对土地建设有着深远的意义。

我市属山地丘陵地貌，这就造成了人均可耕种土地较少。在这个背景下，如何科学合理的利用土地，提高土地利用效率，土地整治工作十分重要。在我市将土地整治与农村特色产业发展，特别是与农村脱贫攻尖工作相结合，利用土地整治项目带动地方特色产业发展，保障城镇建设用地供给、促进地方经济、保护耕地、统筹城乡发展的重大战略。然而传统的土地整治方法存在着测量不全面、精度低等问题，导致土地整治项目受到很大制约，给土地整治带来阻碍。随着计算机技术、地理信息系统、遥感技术、通讯设备等技术的快速发展，无人机摄影测量也有了很大程度上的发展，尤其是在低空航测方面应用十分广泛，对复杂的野外环境提供了较好的解决方案。通过有效的土地整合，可以促进我市土地整治项目及高标准农田的建设工作有效开展、推动城乡一体化、促进新农村建设、建设生态文明新农村，对我市土地资源的利用大有帮助。

4 无人机摄影测量技术在土地整治中的应用

将无人机摄影测量技术应用在土地整治项目中，按照施工前后可划分为前期、中期，后期三个时间段，三个阶段紧密结合，缺一不可。在前期主要包括工作区的选择、工作区勘察、预算、及系统参数设置等一系列准备工作的部署。中期主要是无人机在工作区飞行成像的过程，通常包括两次飞行，首次飞行可以快速生成大比例尺的DOM-数字正射影像图（DOM，Digital Orthophoto Map），当需要某个特定区域的详细信息时，可以进行第二次飞行，检查施工的初期效果及进度等，有利于项目下一个阶段的工作安排。后期通常是用于成果评价，对整个工作区的航拍效果进行质检，对整个土地整治项目尤为重要。

具体步骤如下：

项目前期：根据土地整治项目的具体要求，按照区域进行划分，项目区的选择十分重要，务必重视，关乎整个土地整治项目的进程开展及精度；确定选择区域的坐标位置，方便后期成图；实地了解工作区地形，考察是否有障碍物，确定飞行大致高度，避免障碍物的影响；做好详细规划，规划飞行时间、飞行角度等参数设置；按照项目标准要求做好预算，对整个项目进行规划安排。

项目中期：工作区外业飞行，根据项目前期确定的飞行高度及飞行区域，进行均匀的试飞行，为了飞行的质量，尽量保证速度不要过快，转弯不能过猛；对首飞的航摄相片进行检查，如果存在大片模糊或局部变形等情况，应进行第二次飞行，对不合格区域进行重点补飞；对飞行航测的数据进行处理，首先进行预处理，纠正畸变误差，生成DEM-数字高程模型（Digital Elevation Model)，再将多幅影像图进行拼接、镶嵌、融合等处理，形成一幅清晰高质量的影像图［3］。

项目后期：根据项目中期生成的清晰高质量的影像图进行实地勘察，确保影像图通俗易懂，能较为明晰的看懂图上表达内容，可以划分样区进行考察；对工作区实地考察需征求当地政府、群众等意见，设置计划，广泛参与，对工作区精细化检查，完成质检，对不符合整治要求的区域应提出解决方案，直到完成整个工作区的规划整治要求。

5 无人机的应用土地整治的优势

（1）减少了工作时间，提升工作效率

在所用时间的比较上，常规测量方法耗时久，无人机摄影测量进行土地整治，根据项目需求设定工作区，无人机进行有计划的飞行采集，大大缩短了成图时间，且分辨率较高，降低了因分辨率过低而多次飞行的问题，而且产生的影像图包含相应的基础地理信息，有效提高了工作效率。

（2）减少野外实地考察的投入，降低成本

传统测量方法各有不同的缺点，主要存在这分辨率低的问题，需要耗费大量的人力去实地考察，成本大，而且精度存在偏差，影响较大。无人机摄影测量运用在土地整治项目上，减少了人为偏差带来的精准度不足等问题，省时省力，减少支出成本，且具备精度高的优势。

（3）测图精度高、可达 1:1000

无人机为低空飞行，飞行高度低，在50-1000m左右，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度可以达到亚米级，精度范围通常在0.1-0.5m左右，符合1:1000的测图要求，能够满足土地整治等精细测绘的需要［4］。

（4）灵活性、机动性和安全性

无人机体积小，操作灵活，起飞降落地点没有过多限制，机动性强；且受空中管制和气候的影响较小，能够在恶劣环境下直接获取影像，即便是设备出现故障，也不会出现人员伤亡，具有较高的安全性［5］。

（5）周期短、效率高

对于面积较小的大比例尺地形测量任务 （10-100km2），传统作业方式受天气和空域管理的限制较多，大飞机航空摄影测量成本高［6］；而采用全野外数据采集方法成图，作业量大，人力、物力、财力耗费过大。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可以利用它速度快、机动性强、精度高、成本低，在轻雾、阴雨天也能获取满足精度要求的影像，并且可对不满足项目要求的区域可以进行多次飞行，直到满足精度要求为止等优势来辅助土地整治项目的开展。无人机技术应用在土地整治项目中，可以将大量的野外工作转入内业进行处理，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度，对我市土地整治项目工作的开展具有深远的指导意义。

6 结束语

总而言之，无人机摄影测量技术在土地整治项目当中的应用，能够进一步提升项目工作效率，有效缩短工期，并在项目前期、中期及后期结合实际情况，技术层面上给予科学的帮助，具体细化的领域综合各方意见，从而促进项目的顺利完成，完成土地整治工作。