土地综合整治中运用无人机航测技术的实践探究

季霞，李涛

（临沂市自然资源和规划局测绘院，山东 临沂 276000）

无人机航测技术是飞机遥感技术、卫星遥感技术之后研发出的一种可测量空间数据的新型航空遥感技术。当前，该技术被应用于多个领域，尤其是在应急测绘、自然资源监测等工作中，更具推动作用。通过应用无人机航测技术，可实现影像的快速传输，且拥有较高的分辨率与灵活程度，为土地综合整治提供可靠技术支持。

1 无人机航测技术发展现状

我国发展无人机航测技术的时间较短，20 世纪后期才开始对技术进行研究。起初工作人员仅能够了解最为初级的技术，因此在技术应用时面临较多问题。比如，最早的无人机不具备自动驾驶功能，需采取人工操作的形式为无人机导航，且当时相机技术未得到大范围普及，只能将胶片相机安装于无人机上，增大数据收集与后期处理难度。

随着科技的发展，无人机航测技术也得到相应的完善。21 世纪初期，数码相机被研发，为我国技术的发展奠定扎实基础，在实际操作中，通过应用无人机航测技术，可高质量完成多项难度较大的测绘工作，还能够处理一些突发事件。2010 年，该技术已逐渐精确化、专业化，在此基础上，搭配多元先进技术，实现数据的实时、可靠传输，并大幅提高监测效率与全面性。此后，无人机航测技术的测量设备不断完善，逐渐形成系统性的工作程序，促使航测规模得到显著扩大。直至2017 年，在国家的大力支持下，这一技术被应用于国家工程方面，同时，技术自身的应急服务能力、应急突发状况能力也不断增强。现如今，该技术已逐渐向我国军用无人机遥感技术看齐，而军用无人机系统被广泛应用于测绘工作中，当突发火灾、水灾时，可立即调用，并对灾害地区进行航测。

无人机航测技术也是土地综合整治项目中应用最为频繁的技术类型之一，由于工程量大、跨度广，尤其是乡村地区，其路网表现出复杂性的特点，不利于土地整治工作的顺利开展与实施。对此，需借助无人机航测技术，全方位核查、验收土地整治工作完成程度，同时，还能保证各项验收工作的有序进行。这是因为，复杂路况交通、地形地貌等因素不会对无人机航测造成较大影响，且能够以最快时间完成土地整治区域的测量作业，在此过程中，获取到高清的影像资源以及各类数据，为土地整治人员提供可靠、完整数据支持，确保其能够尽快了解当地实际情况，并针对性地制定整治方案，以此提高土地整治效率以及质量。

2 无人机航测技术应用优势

无人机航测技术具有极高的实用性，且操作便捷，能够获得较为准确的测量结果。开展土地综合整治工作时，合理、科学应用该技术，可保证整治作业高效率、高质量进行，并明确整治过程中存在的不足及问题，结合测绘结果以及现场实际情况制定可行的修正方案，有助于缓解土地管理人员的工作压力，技术应用优势主要表现为三方面。

（1）无人机技术的操作便利，对起飞、降落环境的要求不高，只需保证地势平坦即可，同时，无人机测绘过程中，工作人员可通过遥控与监管达到航空测量的目的，不需投入驾驶人员，降低航拍影像期间安全事故的发生。无人机整体规格较小，因此，不需消耗大量升降时间，一般为2min 左右，极大程度地提高测绘效率。

（2）土地综合整治作业时，所使用的无人机搭配高分辨率数码相机，与此同时，又装载GPS-RTK 技术，赋予无人机更高性能，能够检测工作人员不易到达的工作场所，从真正意义上突破传统勘测技术的应用局限。无人机航测技术的应用可使无人机操作人员直观获取无人机航拍图像与数据资料，且在测绘人员第一时间准确定位像控点后，再依托于处理软件，有助于测绘精度的进一步提高。此外，通过应用无人机航测技术，可实时、全方位观察未被开发地区的环境情况，并深入了解正处于建设、整治阶段的土地，对各项工作的开展加以全过程监管，确保土地综合整治项目严格按照最初规划设计进行，还能有效掌握项目作业量以及具体施工情况，以保证土地整治满足相关要求。

（3）技术的应用可从根本上保护生态环境，在不对土地进行破坏的情况下，也可实现对各区域的测量，同时，还能减少在测绘工程以及土地整治工程方面的投入，并获得更为显著的经济效益。总而言之，无人机航测技术是土地综合整治工程中最有效的测量方法，要求项目人员重视起该技术的合理应用，设计出可行的操作流程，以此发挥出技术本身优势与价值，促使土地利用率得以提高，增强土地生产能力，为我国构建出更为优质的土地环境。

3 无人机航测技术的局限性

尽管无人机航测技术具有多方面的应用优势，但在应用时，也表现出局限性。第一，需要测区附近有合适的起降场地。无人机的运行可测量一些险峻地区，且对于起飞环境要求不高，但却需要保证地势平坦，同时，还应为无人机起降创设良好且足够的空间，通常来说，起降场的宽度需大于30m，长度为50m，若起降场不能达到这一要求，将会使无人机起飞、降落稳定性受到严重影响。为避免该问题的发生，无人机操作人员可借助弹簧装置执行起飞作业，再使用降落伞回收。此外，为保证无人机测绘工作的有序、有效进行，应重视无人机飞行空域条件的优化，因此，很多技术人员会选用旋翼无人机来降低对场地的要求。第二，受天气影响较大。相较于有人机，常见的无人机防护设备相对不齐全，定位定姿设备精度较低，动力偏弱，受天气影响较大。为获得更准确的测绘结果，严禁在大风、能见度低、有空中管制的情况下运行，若因特殊原因需在不良天气条件下飞行，则需更为先进且高性能的计算机硬件来作为支撑。第三，适用场景受限。虽然无人机航测技术可达到土地测绘的目的，但并不能完全代替传统的实地勘察工作，尤其是较为隐蔽的土地整治工程、水下工程等，这就需要工作人员下至现场，以保证勘察结果精准。

4 无人机技术在土地综合整治中的实际运用

4.1 航线设计

设计无人机航线时，需严格按照以下标准进行，尽可能做到各项指标的结合。

科学结合航线与测区范围、平均基准面，以保证无人机可在相同区域执行拍摄工作，并将高差控制在所设计航线高度的1/6 以下，测区航向重叠需始终大于65%。此外，还需对旋偏角以及像片倾角进行控制，前者需小于15°，而后者最大角度为5°。

4.2 前期踏勘

利用无人机执行土地测绘作业时，需做好前期各项准备工作，主要有待整治土地的地形地貌等相关资料收集、无人机和搭载的各项仪器设备的检测、项目区红线范围的划定等，为无人机作业创设良好且安全的作业环境。现场踏勘像控点设计点位的合理性，以保证无人机航测成果精度。一般情况下，现场踏勘时所使用的DOM底图比例尺尽可能大于1:2000，为现场判读工作提供可靠参考，同时，技术人员还需对测绘目标、范围以及各项测绘标准与要求加以确定。

基于无人机航测技术可后处理获得数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图，此外还可构建三维立体模型，可直观呈现整治区域地形地物情况，确保线状地物设计的合理性。其中，线状地物主要有沟渠、路网、各类附属设施等，在完整技术资料的支撑下，可提高土方量计算精准程度，为土地综合整治项目提供可靠数据支持。与此同时，深层次分析踏勘阶段测绘产品与后期各阶段成果，以便于土地管理部门各项监管作业的执行，监管内容有各阶段土方量、桥梁与沟渠的维护、路网建设、土地综合整治项目变更等，规避项目作假不良行为的发生。此外，规划设计、预算土地整治项目时，比如耕地整治后坡度、工程量计算等工作，均需依赖无人机航测生产的各类测绘产品进行。

4.3 航空摄影

当前无人机航测工作应用到多元且先进技术，包括航测技术、无人机技术等。实际作业时，将高清摄像机安装于无人机上，能够获取、传输更为清晰的图像，还可得到多方位拍摄视角。技术人员为待投入作业的无人机设置对面控制系统与飞行控制系统，在此基础上，合理搭配多类别无人机系统，赋予无人机更高监测性能。此外，系统的科学结合极大程度地增强高清摄像机摄像头的灵活性，并保证所拍摄影像图片的全面性、准确度，还有助于地形层次与色彩层次清晰度的大幅提高。无人机航测技术可从根本上降低图片与实际地形在色彩方面的差异性，确保获得的图像更具饱和度，为土地综合整治工作的有序、有效开展提供可视化资料支持。整治过程中，工作人员可依托于采集的影像图片对整治地区的完成进度进行验收，以此提高土地综合整治效率与质量。

4.4 数据收集

核查、验收土地综合整治项目时，工作人员可通过运行搭载多元技术与系统的无人机来实时获取待整治地区的图像，完成现场实际情况拍摄后，由无人机系统将所采集到的资料上传给操作室，而技术人员则需对反馈回的图像加以分析与处理。一般来说，会借助图像处理加工软件来增强图像处理效果，并保证经过处理的图像基本满足土地整治项目需求。需要执行的处理作业包括图像的拼接与加工，从而获取到更为准确的坐标，并保证图像片段的清晰度。执行验收工作时，需先将图像转化为与土地真实情况相一致的图像，转化比例为1:2000，在此期间，应做好数据信息的收集工作，而土地整治人员则需依托于各项数据开展整治工作，实现对项目执行进度的清晰把握，在大量、可靠数据的支撑下，促使整治效率大幅提升。

4.5 应用评价

土地综合整治项目作业期间，利用无人机自身带有的航拍功能对比分析不同阶段测绘成果，以此了解存在的问题，结合现场实际，制定科学且有效的弥补方案，同时，还需对项目整治进度加以合理调整。由控制室操作地面接收设备与遥感设备，以此实时接收无人机高清成像设备传输回的航拍影像，再利用数据处理系统PhotoScan等软件生产出多元测绘产品，将更为清晰的图件提供给土地整治人员。

一般来说，完成土地综合整治工作后，需在第一时间组织专业人员对项目进行验收，此时，可充分发挥无人机航测技术便捷性、高效性的优势，依托于各类4D 测绘产品，得到极具高精度、全覆盖的图文资料，叠加分析各阶段测绘产品，实现对设计环节、施工环节一致性的判断，以保证项目竣工验收工作有序、有效执行。此外，航测技术与测绘产品的应用，可规避工程量虚报、偷工减料等现象的发生，从根本上提高土地综合整治工程质量。

5 结语

现如今，多元化信息技术与无人机技术广泛应用于土地综合整治工作中，在技术高便捷、高效率、长时间作业等优势的支撑下，适应、满足各地势的测绘需求，同时，还能将土地整治成果加以直观反映。但无人机航测技术在实际应用时，仍表现出局限性，需采取可靠的手段加以应对，以此发挥出技术应用价值，推动土地综合整治工作高效率、高质量进行。