无人机遥感技术在土地整治项目验收中的应用

2018-10-26王银刚刘长宁拜剑虹

乡村科技 2018年24期

王银刚刘长宁拜剑虹

（1.宁夏国土开发整治管理局，宁夏银川 750021；2.宁夏回族自治区遥感测绘勘查院，宁夏银川 750021；3.宁夏回族自治区遥感中心，宁夏银川 750021）

随着无人机在低空领域的开放以及无人机影像处理技术的快速发展，无人机因具有监测效率高、数据分辨率高和信息量丰富等优势，为土地整治项目验收核查提供了新的技术手段［1］。

1 无人机遥感技术特点

无人机遥感技术是对传统航空摄影测量手段的补充，是一种机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低的航测技术，在小区域和飞行困难地区的高分辨率影像快速获取方面具有明显优势，特别是在小范围、道路阻断、能见度差的情况下，无人机能充分发挥全自动无人飞行、低空作业的高技术优势［2-4］。无人机以其体积小、成本低、操作简便、起降快速灵活、能云下摄影、对天气条件要求低、影像分辨率高以及获取影像快捷等特点，适应于土地开发整理项目区域较小、分布零散、动态监测的特点。

2 无人机遥感技术在土地整治项目验收中的应用

在以往的土地整治工作中，无论是整治前的勘测设计还是实施过程中的监督检查，亦或是整治项目完成后的竣工验收，都应进行外业勘察测绘项目区现状图或是竣工图，外业工作量很大，对于疑问也只能到项目区实地进行验证。

在宁夏回族自治区土地整治工作如火如荼开展的进程中，恰逢无人机航测技术快速发展之时，利用无人机优势，在土地整治项目验收中引进无人机航空摄影测量技术，拍摄各项目区整理前、后的航片，对获取的影像进行加工处理，制作大比例尺正射影像图DOM，对项目区全貌一目了然。利用该DOM对项目实施完工情况进行直观的分析，与项目规划图、竣工图比对，能够及时、全面、准确地掌握项目的工程量实施和完成情况，为项目竣工验收提供有效的佐证［5］。

2.1 无人机航摄技术指标和要求

无人机航摄工作技术流程如图1所示。

图1 航摄工作技术流程

2.1.1 系统基准。坐标系统和比例尺与项目区规划设计图系统保持一致。一般平面采用1980西安坐标系，高斯—克吕格正形投影3度分带；高程采用1985国家高程基准［6］。

2.1.2 影像分辨率要求。无人机航摄影像地面分辨率要求优于20 cm。

2.2 无人机正射影像图制作

2.2.1 数据准备。主要包括无人机航摄影像和控制点数据。无人机航摄影像包括无人机航摄原始影像、航摄信息、曝光点位图（POS数据），控制点数据包括本区域已有的相关图件、用于空中三角测量的控制点坐标等。

2.2.2 畸变纠正。利用专业无人机数据处理软件（如DPgrid、PIX4D等）输入传感器参数，对原始影像进行畸变差纠正。

2.2.3 空中三角测量。利用专业软件根据航测数据（POS数据）、采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，加密过程中的各精度指标需满足GB/T 23236—2009规范及设计要求，生成空三加密成果。

2.2.4 DOM生产。利用专业数据生产软件和空三加密成果，生成DEM，在此基础上进行正射影像图DOM制作，运用Photoshop软件对其进行色彩饱和度、亮度、对比度等方面的调节，使其达到理想效果，然后作为标准模板对其余航片进行匀光匀色处理，最终生成合格的DOM成果［7］。

2.3 将DOM应用于土地整治项目验收

通常，土地整治项目竣工验收需要先测绘项目区竣工图作为项目验收的依据之一，通过竣工图与规划设计图比对，能够发现项目完成情况和项目变更情况，为判断项目实施是否按规划设计要求完成建设任务提供可靠的信息技术支撑［8］。

利用项目区整治后的无人机正射影像图DOM作为土地整治项目竣工验收的依据之一，能够为项目的竣工验收提供真实有力的技术保证。首先，通过DOM能够直观地得到项目区的整体建设情况，如果与整治前的无人机正射影像图DOM进行比对，更能得到项目区面貌变化的直接感官印象。其次，将DOM与项目竣工验收图叠加比对，能够发现竣工图测量中存在的问题，如新增耕地位置不实、沟渠路测量的位置偏移等［9］。

在实际工作中，利用无人机正射影像图对竣工验收的项目进行检查，发现的问题主要为：一是项目竣工图整体偏移，这是由于测绘竣工图的作业员在处理图像时无意移动造成的，因图内各要素的相对关系不变而难以发现；二是项目竣工图内个别要素测绘错位，特别是线状要素方向错位，这主要是由于项目内容有变更，而竣工图测绘是在现状图基础上完成的，有些竣工测绘单位投机取巧不到实地测绘，采取直接将现状图修改为竣工图造成的；三是竣工测绘完成的工程量是否属实也可以通过与DOM相比较进行核查［10］。

3 无人机遥感技术应用于土地整治项目验收中的优缺点分析

通过无人机高分辨率的航摄影像能直观反映土地整治项目建设的实施效果，尤其是道路、沟渠、渠系建筑物、沟道建筑物和农田防护林等施工完成情况；航摄影像可以为野外核查及验收等工作的快速定位提供参考，还为新增耕地面积的内业量取、硬化道路和沟渠长度的测算、泵房和水池数量的统计等高精度的面积测算及数量统计提供了可能［11］。

但是，无人机正射影像图制作需要测绘技术的支持，特别是制作无人机正射影像图，更是需要航空摄影测量手段，先要航飞获取航摄影像，然后通过一系列测绘方法，对影像进行处理。这往往需要人力、技术、时间的支撑，不能及时为竣工验收提供依据。而且，无人机技术无法客观地反映工程实施的质量细节以及隐蔽工程、水下工程、滴灌工程、喷灌工程等的实施情况［12］。