无人机航测在全域土地综合整治中的应用

2021-11-19伦泽华张泽兴徐俊峰

中国金属通报 2021年21期

李浩，伦泽华，张泽兴，徐俊峰

（1.61206部队，北京 100044；2.航天工程大学，北京 102200）

无人机技术在全域土地综合整治中具有巨大发展空间，促进无人机相关行业的发展，将科技智慧转化为第一生产力，能够促进乡村振兴的高效稳步推进。

1 无人机航测技术内涵和意义

无人机航测技术在航空摄影测量工作中被广泛使用，在使用中具有灵活通用、精确细致、高效迅捷等特点，在使用中相较于过往的人力测量方法，体现了测量成本低、覆盖范围广、地形适应强等优势；以往，无人机航测技术在使用中通常在小区域地区和人员进入困难地区进行测量，但随着无人机技术与数码相机技术的发展，越来越多的地区利用无人机开展大规模测量工作。无人机航拍技术可以广泛运用在国家重大项目检测、灾害应急处理、全域土地综合整治、资源开发等工作上，为国家数字信息建设和国土资源库的建设助力，无人机航测技术主要有以下几方面的重要意义。

1.1 无人机航测技术极大节约人力物力

在过去，土地的测量工作往往都是由专业技术人员采取驾驶测量车辆、徒步等方法进行，由于机器设备重量大，而我国各地地质条件差异大，既有高山、也有谷底，环境温度方面也是严寒与酷暑都会面临，这对于测量人员来说十分辛苦。但在无人机航测技术普及后，工作人员可在测量地附近的阴凉地或者测量车上操作无人机,实时转播的遥控和摄像系统可以极大的帮助工作人员管理飞机做出对应操作来实现测量的目的，减轻了工作人员负担，降低了测量工作消耗的人力物力。

1.2 无人机航测技术可以建立更为直观的土地监测模型

相较于过往的人工监测技术，无人机航测可以在空中利用广视角去观测土地，再结合相关地理数据和大数据、互联网+等现代技术共同构建起土地的整体构建和3D模型等，比老技术、老办法可以获取更多的数据，搭建起更为全面的平台，为全域土地综合整治工作建立起数据库，方便相关人员调取使用。

2 全域土地综合整治工作概述

近年来，我国多省结合当地耕地保护工作以及乡村振兴伟大战略，开始了城乡建设用地增减、历史遗留工矿复耕等行动，在实现耕地高效利用、维护生态平衡、统筹城乡治理等方面发挥重要作用，但由于过往经济发展模式带来的副作用，造成自然资源和生态环境的可持续发展效率降低，在土地综合整治工作中，乡村可利用土地碎片化、空间杂乱化、土地资源低效化等问题凸显，过往单一的整治手段很难解决综合性问题，土地治理工作需要更加全面，至此，全域土地治理的概念应运而生，这要求相关单位需要在国土资源统一规划的基础下，政策引领，多管齐下，采取综合全面的治理手段，统筹规划农村城镇土地集约型使用政策、采取科学合理的整治手段、推动低效建设用地改善、促进乡村生态环境修复工作，在全面完成脱贫攻坚政治任务后，加大乡村振兴持续推进的力度。

3 无人机航测在全域土地综合整治中应用的优势

在全域土地综合整治工作的开展中，无人机航测技术的应用十分广泛，测绘专业无人机行业也因此得到长足发展，无人机航测在全域土地综合整治中能够为相关工作者今后的工作提供极大方便，结合其特点主要有以下优势。

3.1 数据处理能力快，结果反馈及时

无人机技术在对土地整治项目的拍摄和数据处理中起到重要作用，由于无人机可根据需要搭载对应的摄像机，并且现代技术下影像图具有高分辨率，这可以让工作人员清楚的看到土地附着物、地形、水利工程、道路等现场实际情况，并且现代无人机可结合数据处理内核，在拍摄同时能够完成相关数据的处理工作，为相关工作人员的后续工作提供有力的技术型支持。

3.2 数据真实性强，覆盖范围广

无人机航测在全域土地综合整治工作中可以将拍摄而来的数据加以处理，并整合成需求方能够随时利用的数据库，相较于以往传统且单一的土地整治方案来说，覆盖面更为广阔，可以利用无人机深入许多人员难以进入地区，有效贴合政府关于土地资源整合方面的改革目标。

4 无人机航测在全域土地综合整治中的应用范畴

在对无人机航测技术的背景及优势分析后，可结合日常工作实际，对相关技术在全域土地综合整治中的应用范畴和流程上加以分析了解，以便进一步提升相关行业的发展。

4.1 先期准备工作

在无人机航测工作开始前准备好航空拍摄工作运用的无人机、高精度相机、和其他必备的社保及人员保障，无人机的布局一般采取长舱式机身的构造和上单翼常规化布局，这种机型具有布局合理的气动外形，结构强度足以应对无人飞行和测量工作相关要求，维护简单，成本低廉，提高了可靠性，便于日常保养和维护。

4.2 设计飞行航线

在无人机飞行前要根据土地整理项目的地形、面积等因素确定映像航向重叠度和旁向重叠度等要素，在无人航拍的工作开展中，要注意把握旁向范围，一般要求是不低于像幅的40%；其外，要根据实际需求设置好分辨率、航线覆盖率、相片总数、视频总数、航线、飞行总时间等要素，以便在工作开展后能够有条不紊的进行。

4.3 外业航拍工作

在无人机航测的实施阶段，要严格遵守相关要求，按时按规执行作业，相关单位可根据国家测绘局发布的《低空数字航空摄影规范》相关条例执行，严格遵守航拍季节与时间要求；在适合航空拍摄的季节，要尽量选取有利的气象情况，减少地貌被积雪、雨水、沙尘等遮挡，提高空中摄像对于地貌情况记录的真实性；光照对于航摄效果能够产生一定的影响，这是因为在光照足够时，摄像机光感应能更好，对于所摄对象的展现效果更好更清晰，若光照不足，会导致采光不够，照片会呈现灰黑的表现，不利于进一步观测，若光照太强，会对无人机产生高温影响，造成机械电子设备的损害，同时也可能会产生眩光的现象，照片变“糊”；光照情况下的摄影时间要结合太阳高度角与阴影倍数，再针对不同的地形来综合确定，区分好平地、山地、丘陵等不同地形情况下对应措施；在沙漠戈壁、森林草原、盐碱地、喀斯特等特殊地貌情况下测量，要根据当地日出日落情况，结合气温区间，分而治之，在特殊地貌地区尽量避免中午前后2个小时内的时间段工作，以避免高温等情形对摄影产生影响；在无人飞行前，要按照航务检查程序，对地面设备、飞机结构、任务平台等相关设备进行详细检查，对于飞行限制地区要做好提前报备工作，在大城市等人口密集地区要做好应急预案，以避免飞行对居民的生命财产安全造成伤害。

4.4 航拍收尾工作

在航空摄影完成后，要结合飞行记录对飞行情况进行分析，同时要对飞机剩余油量、电量消耗、对各类机载设备检查，在各项检查工作完成后，撰写飞行总结；对于有数据分析要求的飞行计划，要做好相关数据整理工作，通过专用设备做好数据分析归纳、利用相关平台建立起数据库，以备相关单位和人员使用；在摄影过程中凸显的问题要及时向总部反馈，以便后期根据实际情况作出有效改动，推动空中测量技术更新升级。

5 无人机航测在全域土地综合整治中存在问题及解决措施

近年来，为顺应各级政府及企业实际需求，在我国各地都纷纷开始了在全域土地综合整治中运用无人机技术的大规模实践，在为工作减轻负担，提高效率同时，也存在一些问题需要我们进一步规范，主要有以下两点。

5.1 测量工作不够细致

无人机在空中拍摄，可以更为直观，展现了目标对象的整体形象，但相比较人工测量的老办法，在细节上把握的还不够好，造成许多地理策划结果只有“大概”，没有“详细”，给总体规划部署造成一定困难，而全域土地整治作为要改变以往单一土地管理模式，打破过去“碎片化”管理造成土地浪费的有效举措，在开展全域治理时要加深认识，一改到底；相关行业企业及人员可从提高无人机测量技术性的方向着手，加大无人机摄像头精度，同时利用预设计算方法对地形进行3D建模，必要时可和地质部门数据共享，具有针对性的拍摄关键地段，打造出智能化拍摄系统，进一步做好细节把握，加深工作实效。

5.2 安全事故频发

无人机虽然无人驾驶，但是也属于航空器的范畴，在利用无人机进行土地测量时，要考虑到其作为航空器具有的危险性，这包括对附近居民和建筑物的影响以及国家安全的影响，无人机在飞行过程中，可能会由于超过控制区间、电源耗尽或故障、电传故障等原因失事坠毁，造成地面人员生命财产损失，例如，某地在一次进行乡村文艺节目直播时，采取了无人机转播技术，但当无人机上天进行转播时，由于事先保养不够好，飞机失控坠毁，造成观看表演的观众受伤，引起不良的社会影响；另外，无人机也有可能造成国家安全信息的泄露，由于无人机在高空中拍摄，而我国军事设施有可能处于暴露的环境中，若无人机被不法分子操控或者拍摄照片被敌特势力获取，会造成我国国家安全问题的发生；综合以上问题，在无人机操控的管理中，首先尽量购买国产无人机，从基础上避免国外势力渗透，其后在操作无人机之前要对机体、电传系统、拍摄系统、遥控系统等多方面进行飞行前检查，要严格按照飞行器操作指南进行，避免因为飞机故障造成安全事故发生，在飞行过程中，要尽量避免军事等机密设施，严格按照国家对无人机飞行高度、范围的标准飞行，若发现拍摄到涉密信息要及时删除并报备，避免引起泄露等问题，在飞行后要高标准，严要求的对飞机进行保养，并记录好相关参数，确保下一次飞行安全可靠。