浅谈无人机航测在土地复垦验收中的应用

崔凯 穆向雨

摘 要 对于土地改良项目的完成是否符合预期标准，这项评定工作对相关的管理部门来讲是一个问题。在土地整改项目的检验过程中，无人机空中测量技术能够有效地收集和批准必要的技术数据和相关的图形信息，以便管理部可以更直观地了解整个项目的状态。本文主要分析无人机航测在土地改良项目验收过程中的应用。

关键词 无人机航测;土地复垦验收;应用

引言

为了更加深入了解研究无人机系统在国土资源管理中的潜在用途和上升空间，本文把无人机航测系统在土地资源管理中的应用作为对象，主要研究并讨论在相对有限的时间内进行查验工作和高效率完成检查任务的情况下，科学的为土地整改项目提供可靠的依据。

1无人机航测摄影测量的特点

无人机摄影测量技术是一种遥感应用技术，利用了先进的无人机，遥感技术，遥控软件技术，通信技术，GPS差分定位技术，在获取国土资源环境信息方面具有自动化，智能化和专业化的特点，可以完成数据处理以及建模分析等技术工作，是在卫星遥感和航空摄影技术之后的一种新型航空遥感技术，具有以下优点：

运营成本低，操作简单：高度自动化和简单的操作培训可根据任务需要随时进行操作。

快速的机动响应性：一旦收到航空摄影任务，就可以快速发送，获取，处理，分析和分离任务，快速成图、时效性好，可以完成突发的紧急操作。

获得高分辨率航空影像的能力：色彩，清晰，直观，准确的高分辨率航空影像，满足土地分辨和检测的需求，并且可以用作决策的重要依据[1]。

2无人机航测在土地整治项目核查验收工作中的应用

2.1 研究区概况研究

某地区位于十堰市，位于汉水河北岸，距丹家水库中心，属秦巴山脉交汇东延余脉，山地、丘陵、盆地交错，海拔在170～310m之间。研究区域是位于该项目南端的低坡土地项目的一部分，占地面积约3km2。该地区包括典型的代表性改造梯田，新耕地，乡村小路和居民点，池塘，重要的矿山和森林等。

2.2 布置像控点

由于4-RTK向导只能从WGS84或CGCS2000坐标系统接收POS信息，因此直接图像处理只能在CGCS2000或WGS84坐标处生成正射。如果需要在Xian80坐标系中使用正射影像，则必须预先使用图像控制点将POS坐标定向或转换为xian80坐标。在没有复杂覆盖范围和复杂地形的区域，使用UBase时可以添加少量控制点，准确的提高和满足调查要求。图像管理的目的是获得更准确的图像数据。对于1∶500的比例，建议在500至800米处分开图像的控制点。在点1∶1000、1∶2000处，点可以相距1公里。对于较小的区域，最好控制测量区域并安排适当的图像控制点。

2.3 外业作业情况

进行室外作业时，天气晴朗，能见度高，风速约3，适合航拍。将无人机地面控制手册设置为300m的无人机高度，航行方向重叠80%，侧面重叠75%。 安装系统并准备起飞大约需要一个小时。无人机开始飞行后，按照预先制定的航线进行作业，持续约37分钟的拍摄，航拍约为3km2，总共拍摄了510张照片。整个航拍过程都是自动执行的，不需要地面工作人员的操控。现场团队使用地图到达符合机场图像控制点设计要求的位置，以完成项目区域，选择明显的地形和制图目标，然后尝试将图像控制点散布到机场，这六个图像和RTK测量范围选择控制点大约需要1.5个小时。完成现场测量后，内部行业将图像控制点和照片输入在TBC软件中。经过约5个小时的自动图像处理后，低山项目3km2区域的1∶2000正射影像图完成了。整个内部和外部业务流程仅需要2到3名员工。

2.4 数据处理成图获取

至于正相机模型，在xian80坐标系中，使用RTK进行数据处理，即嵌入在精灵4RTK应用程序中的千寻网络，实时载波相位分离将飞机POS精度提高到了厘米级;然后获取照片POS数据（POS数据主要包含GPS数据和IMU数据），它们是倾斜仪中的外部定向元素：纬度、经度、高程、航向角（Phi）、俯仰角（Omega）和翻滚角（Kappa），进行转换之后再做处理。在无人机照片数据中，每个文件夹都包含一个.MRK文件，在电子表格中打开这些文件，然后分别将经纬度进行复制。按照片顺序点名，点名时必须将编辑好的名称与照片名称相匹配，包括.JPG模式，在转换软件中使用RTK计算的坐标转换参数将纬度和经度坐标换成当地的坐标。最后，将PIX4D软件与图像控制点坐标结合形成上海市高清晰度输出图[2]。

3结束语

优点：①无人机的航测技术指标能够满足土地核查和验收的需求。使用高像素数码相机和GPS-RTK技术来实现图像控制点，再加上有效的后处理程序，空间数据分辨率和平面误差可以达到1∶2000比例尺地形图的精度要求，以满足土壤整治测绘项目的需求。如果无人机降低拍摄高度并增加数码相机的像素和图像分辨率，这将提高航测的准确性。无人机的航测结果可以通过数字调查和野外数据测试结果进行验证。②无人机航测可以直观地反映土地整改项目的实施结果。在无人机的正射像高分辨率图像中，平整、道路和水利等工程非常清晰，在缩小影像图观察全貌的同时也可以放大影像检查工程情况。

缺点：无人机空中勘测也对地面整治项目的验证和批准有一定是的限制，尤其是：①无人机起降场有一定区域要求。这些区域通常需要50m×30m的平面，用于无人机的上升和下降，同时还要保持良好的空气环境。如果测试项目的区域位于非常复杂的地形中，例如山区，森林能源和建筑物等，那场地会给无人机的升降带来问题。因此，起飞需要使用专业的弹射装置，无人机也可以降落伞形式返回，或者使用旋转翼無人机来满足实际的着陆点条件。②对计算机设备的要求很高。由于无人机的机翼直接升至300米并覆盖3km2的拍摄区域，因此它可以拍摄约510张图像，其地图图像控制点约为6个。将数据导入计算机，自动处理为正射影像大约需要大约5个小时。因此，计算机需要具有快速的CPU和大容量的内存才能执行此操作。

参考文献

[1] 王秀颖.无人机航测在矿区土地复垦测量中的应用[J].世界有色金属，2018（7）：251，253.

[2] 赖云，祁琼.无人机航测在土地整治项目核查验收中的应用[J].地理空间信息，2014，12（5）：20-22，8.