无人机技术在第三次全国国土调查工作中的应用

刘 陆

(黑龙江省自然资源权益调查监测院，哈尔滨 150080)

0 引 言

第三次全国国土调查工作是新时期从国家层面上对国情、国力、资源等方面进行的一项系统性、全面性、科学性的普查、摸底工作。第三次全国国土调查具有范围大、内容多、任务艰巨、困难重重等特点，特别是在特殊区域和复杂条件下进行的国土调查更是受到了各种制约和影响。而无人机技术的出现为全国国土调查工作提供了一个突破口。无人机技术具有简便化、自动化、经济化的优势，可以在不依赖外部资源的情况下进行全面积、大范围的国土调查工作，大大提升了国土调查工作质量。目前，完整而准确地使用无人机技术已成为未来进行国土调查和资源开发等一系列工程和任务的关键所在。

1 第三次全国国土调查工作概述

2018年1月，国务院和国土资源部为了实现对国土现状和权属的精确调查，为了在资源和基础上实现对社会和经济可持续发展的支持，为了更高效、更有力地进行生态文明和物质文明建设而出台了《第三次全国国土调查总体方案》。第三次全国国土调查工作中采取了各种科学理念和先进技术，做到了数字化调查、信息化采集和智能化处理，各种国土信息和资料在实地调查、反复验证、系统加工的基础上实现了准确性和完整性的目标，大大提高了国土资源数据和信息的共享性和实时性，为国家和社会进行国土综合化利用和经济建设提供了客观化、全面化的土地质量评价基础。

2 无人机技术的应用优势

本研究所指的无人机技术是指在第三次全国国土调查工作中采用无人机对项目区域进行规划、摄影、测量、调绘、制图等各项工作而使用的相关技术、系统和软件的总称。从第三次全国国土调查工作使用无人机的实际现状来看，无人机技术具有以下功能和特点：第一，无人机技术可以高效率获得被测地形的地理信息、外观特点及高度数据等重要资料，特别是无人机摄影数字化信息可以被专业软件加工后生产三维立体仿真成果，大大提升了第三次全国国土调查工作的精确性。第二，无人机技术的应用大大提高了第三次全国国土调查工作的兼容性。由于无人机技术采取多平台和动态载体作为基础，因此对于各类专业软件和工具都有着良好的适应能力，不同类型的数据、不同种类的信息可以在无人机技术的运用上形成综合优势，全面展现了第三次全国国土调查工作的可拓展性。第三，无人机技术可以通过数字化建模进行测量、制度和调绘工作，能够将第三次全国国土调查工作不同阶段、不同项目的工作整合在一起，不但有效降低了第三次全国国土调查工作的整体承包，还催生出了国土工作、资源工作、测量工作的新模式和新方法。

3 无人机技术在第三次全国国土调查工作中的应用

3.1 国土调查规划工作中无人机技术的应用

无人机技术的使用需要按照操作规划和飞行设计来执行，其目的是实现对国土调查区域的全面覆盖和完整信息获取，以大大提升国土调查工作的规划科学性和合理性。利用无人机技术可以实现对调查区域航迹的科学优化。在综合环境因素的基础上实现项目区的数据覆盖和重叠度交叉不但有利于进一步平衡影响色彩、DEM、镶嵌影像图等方面的关系，还可以为提升调查相控测量质量奠定基础。在规划的初期阶段进行无人机飞行可以制作出国土调查的底图，使无人机获得的先期数据和相关信息能够得到进一步嵌合和验证，并以数字化信息和电子数据的形式将不同种类的资料和成果转化为高度可行性的规划方案和调查设计，既保证了国土调查整体工作的速度和质量，也大幅提升了国土调查工作的通用性和共享性，能够在操作层面上为日后进行的国土调查、权属取证、资料分析等相关工作提供明确、详细的数据和信息支撑，极大地提高了国土调查工作的科技含量和权威性。

3.2 国土调查测量工作中无人机技术的应用

无人机搭载专业化、信息化的摄影和测量设备可以完成对国土调查项目区域的测量、预判和举证工作。搭载了倾斜摄影测量设备的无人机可以在三调底图影像和各区县基础资料的基础上通过提取数字加工的手段形成差异化图斑，进而以重绘图斑边界的方式进行项目区域的重新测量和内业预判，以三维正射影像的方式大大提升了地类边界绘制的准确性和基础资料的全面性。搭载了正射摄影测量设备的无人机可以利用光强和高度的优势全面提高土地不同类型斑块的精确性，不但有效防止了周围地物在投影和景深方面的影响，而且能够形成多角度和多层次的图斑绘制，全面提升了国土调查测量工作的精确性。无人机摄影测量技术还可以实现外业举证中的实际应用，特别是在内业判读困难、相关权属模糊、标准实际冲突时，无人机摄影测量技术就可以采取呈现外业拍照的方式进行举证，并以摄影图片、基础图斑、三维模型、底图影像等多种方式全方位展示项目区域的地类信息、内部构成、性状特征等要素，在减轻外业举证压力的同时大大提高国土调查工作的说服力和规范能力。

3.3 成果外业调绘中无人机技术的应用

国土资源存在实时变化和波动的特点，同时形成的成果存在客观误差和错误，因此，在国土调查工作中，必须针对这一实际情况采取具有针对性的措施和方法来进行成果外业调绘，这是提高国土调查工作质量和有效化解矛盾纠纷的根本前提。无人机技术的出现可以大大推进成果外业调绘的进程。通过无人机技术的全面利用，不但实现了更准确、快速地收集到项目区域的权属、地理和资源信息，而且大大提升了调绘成果验证的效率。在无人机技术的平台支撑条件下，原有受到客观环境制约的危险区域和偏僻地区也能够实现信息与数据的系统收集和全面采集，从而实现对传统外业方式、模拟化调绘手段和人工收集资料的系统补充与有效完善，体现了数字化、智能化国土调查工作的特点和要求。利用无人机技术进行调查成果外业调绘还可以准确实现覆盖种类、土地类型、权属边界、地类属性等重要信息和因素的判别与验证，大大改善了调绘成果过程中不稳定和不准确的弱点，使调绘工作更加具有客观性和真实性。将现代化设备、智能化软件、自动化系统的优势形成在调查成果之中，避免在人工判别和加工中受到人为与外部因素影响而出现各类问题和隐患，在有效减轻外业调绘任务量和难度的基础上有效化解了相关矛盾，为高效率、高质量进行国土调查和国土资源开发提供了可能。

4 结语

无人机技术对国土调查、资源开发、项目设计等基础工作有着良好的适应性和功能性，因此，应抓住第三次全国国土调查的良机对无人机技术进行深入研究和广泛应用，要继续在无人机技术的操作层面和实用维度上下功夫，进一步实现测量精度、调绘水平、制图质量的全面提升，保障第三次全国国土调查的效果和效率，在体现无人机技术准确性、科学性和经济性的同时，还要将由国土调查、资源开发、项目设计等相关工作推向数字化、自动化、智能化的发展新阶段。