無人機(jī)航測技術(shù)在土地整治項(xiàng)目中的運(yùn)用

無人機(jī)航測技術(shù)在土地整治項(xiàng)目中的運(yùn)用

摘要：我國人口和土地資源不均衡的矛盾日益突出，耕地數(shù)量降低，人

地矛盾激化，土地整治迫在眉睫。無人機(jī)航測技術(shù)作為新興的一種強(qiáng)有

力的測繪手段應(yīng)用于土地整治工程中，克服了傳統(tǒng)航空攝影及人工測繪

的弊端，效率提升、成果真實(shí)、可靠，科學(xué)、合理的解決了項(xiàng)目實(shí)施過

程中的技術(shù)難題，為土地整治項(xiàng)目各階段的順利實(shí)施提供技術(shù)和圖件支

持，越來越多土地整治項(xiàng)目中被大量采用，為我國土地整治事業(yè)的發(fā)展

貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：土地整治;無人機(jī)航測技術(shù)優(yōu)勢;無人機(jī)應(yīng)用;測繪手段

無人機(jī)航測技術(shù)在衛(wèi)星遙感、大飛機(jī)遙感之后逐漸興起，作為一種新型

航空遙感手段，其測繪成果影像分辨率高、高效便捷、成圖迅速成本低

廉、可快速響應(yīng)、機(jī)動靈活、精度高，逐漸成為測繪行業(yè)中的一種強(qiáng)有

力的測繪手段，被越來越多從業(yè)者青睞并推廣應(yīng)用［1］。土地整治工程中

無人機(jī)航測技術(shù)的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)航空攝影及人工測繪的弊端，科學(xué)、

合理的解決了項(xiàng)目實(shí)施過程中的技術(shù)難題，在我國測繪、國土、城建規(guī)

劃、電力、交通、消防、災(zāi)害評估、數(shù)字城市等多行業(yè)中大量采用，從

而為我國各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量［2］。

1、無人機(jī)航測技術(shù)概況

無人機(jī)航測系統(tǒng)綜合集成了GPS、氣壓高度計、慣導(dǎo)、地面控制平臺、

航拍攝相機(jī)和數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件等設(shè)備⑶主要由飛行控制系統(tǒng)、

航拍攝像系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成［4］。

無人機(jī)航測技術(shù)將無人機(jī)飛行技術(shù)、通信及GPS定位等多學(xué)科進(jìn)行有

機(jī)融合，可精準(zhǔn)、高效的獲取國土、環(huán)境等空間信息，并按需對其進(jìn)行

處理分析，因其在成本、效率及智能化方面的巨大優(yōu)勢，為世界相關(guān)行

業(yè)從業(yè)人士所青睞，在相關(guān)學(xué)科不斷發(fā)展的背景下，無人機(jī)硬件和軟件

方面不斷創(chuàng)新和發(fā)展，其獲取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和智能化水平大量提升，為

影響我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多個領(lǐng)域提供服務(wù)。

2、無人機(jī)航測技術(shù)特點(diǎn)

無人機(jī)航測技術(shù)是當(dāng)今航測技術(shù)的必然方向，也是我國該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)

的延伸及有力補(bǔ)充，既滿足了各相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需要，也促進(jìn)了我國數(shù)

字化建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程。其主要特點(diǎn)如下：

(1)起降條件限制小。無人機(jī)航測技術(shù)較傳統(tǒng)航測對飛機(jī)起降的場地條

件等環(huán)境狀況要求較低，可實(shí)現(xiàn)地形復(fù)雜地區(qū)的航測工作，環(huán)境適應(yīng)性

更強(qiáng)。(2)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、效率高。傳統(tǒng)航測技術(shù)很難突破地形地

貌的限制，對于特殊地形地貌區(qū)域尤其是山地、盆地等復(fù)雜地區(qū)的測繪

很難高質(zhì)量、高效完成，部分地區(qū)即使完成，其數(shù)據(jù)成果精度也很難保

證。而無人機(jī)航測不僅可高效快速精準(zhǔn)測量地形簡單平整區(qū)域，在傳統(tǒng)

航測無法進(jìn)行或無法滿足項(xiàng)目要求精度的地區(qū)仍可進(jìn)行拍攝,且能高效

完成并獲取高分辨率影像和高精度定位數(shù)據(jù)，克服了人力無法到達(dá)的困

難，對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力極強(qiáng)。加之無人機(jī)航測技術(shù)可低空、云下航

測，空域條件較易達(dá)到，對測區(qū)有效拍攝時間更長，更高效，利用相關(guān)

軟件可快速處獲取空三、DEM、DOM、DLG等測繪產(chǎn)品，因而可更好

的服務(wù)于土地整治項(xiàng)目。（3）運(yùn)輸便捷。無人機(jī)航測系統(tǒng)集航攝平臺、

GPS、數(shù)據(jù)處理等多種平臺于一體，運(yùn)輸便利、快捷。（4）反應(yīng)迅捷。

無人機(jī)航測飛行高度低、受環(huán)境干擾較小，高度集成的設(shè)計和技術(shù)融合

使得目前無人機(jī)體型小巧、操作簡便，從而使其反應(yīng)能力迅速便捷［2］。

（5）經(jīng)濟(jì)合理。整個航測過程不僅可保證測繪產(chǎn)品的質(zhì)量，較之人工

及傳統(tǒng)航測過程在人工消耗、數(shù)據(jù)分析成本上大大降低，加之系統(tǒng)后期

維護(hù)和修理費(fèi)用消耗不大,使得項(xiàng)目航測成本與傳統(tǒng)航測設(shè)備相比大大

降低，具有更好的經(jīng)濟(jì)性［2］。

3、土地整治項(xiàng)目中應(yīng)用無人機(jī)航測技術(shù)的優(yōu)勢

3.1,更能滿足土地整治項(xiàng)目各階段的實(shí)施需要

相比傳統(tǒng)航測及人工測繪，無人機(jī)航測可搭載高清攝影設(shè)備，結(jié)合GPS

定位技術(shù)對項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域低空拍攝，采用配套的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可

高效輕松獲得1:2000甚至更大比例尺地形圖的精度標(biāo)準(zhǔn)。無人機(jī)航測

航拍作業(yè)影像獲取在硬件和圖像處理技術(shù)上均科學(xué)高效，最大可能降低

所獲取影像的畸變，提升影像分辨率，使得圖像與項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況最大

程度相符⑸采取無人機(jī)航測在土地整治項(xiàng)目實(shí)施范圍內(nèi)的各階段進(jìn)行

航測進(jìn)而獲得所需要的測繪產(chǎn)品，實(shí)時動態(tài)監(jiān)測項(xiàng)目實(shí)施的各階段進(jìn)展,

對項(xiàng)目區(qū)范圍的選定、規(guī)劃設(shè)計、工程施工、竣工驗(yàn)收等階段提供精準(zhǔn)

可靠的測繪成果，為項(xiàng)目參與各方在該項(xiàng)目中的各項(xiàng)活動提供技術(shù)支持。

隨著無人機(jī)航測技術(shù)軟硬件的不斷發(fā)展，更高精度的測繪產(chǎn)品逐漸可通

過無人機(jī)航測獲得，從而滿足土地整治項(xiàng)目各階段的相關(guān)指標(biāo)，更大程

度地服務(wù)于土地整治項(xiàng)目，為項(xiàng)目實(shí)施各階段提供技術(shù)資料和技術(shù)支持。

3.2、航測數(shù)據(jù)成果實(shí)時反饋、直觀可靠

無人機(jī)航測運(yùn)輸便捷，可輕松實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全局范圍內(nèi)快速測繪，航拍所獲

得的高分辨率正射影像圖可在地面操控屏幕設(shè)備上實(shí)時顯示，經(jīng)處理后

所獲得的符合要求的測繪產(chǎn)品，可直觀清晰反映出土地整治項(xiàng)目實(shí)施過

程中各階段具體情況，實(shí)時掌控項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)、水渠、各地類面積等

相關(guān)設(shè)施信息，在此基礎(chǔ)上對土地整治項(xiàng)目整個實(shí)施過程各環(huán)節(jié)進(jìn)行分

析量測和判斷，為設(shè)計、施工、檢查驗(yàn)收各單位提供技術(shù)和圖件支持。

3.3、航測成果真實(shí)性更強(qiáng)

傳統(tǒng)土地整治項(xiàng)目主要參考文字材料及從各方收集的圖件產(chǎn)品對設(shè)計、

進(jìn)度、質(zhì)量、竣工驗(yàn)收等階段進(jìn)行管理與控制，成果的客觀、可靠、實(shí)

時、精確無法保障。土地整治工程中新增耕地圖及最終施工完成竣工驗(yàn)

收后的竣工圖與航測所獲得的正射影像圖可進(jìn)行疊加套合，通過糾正后

的相關(guān)圖件對比分析，可有效判斷該土地整治項(xiàng)目各階段與相關(guān)規(guī)范要

求的符合程度使得該項(xiàng)目航測成果真實(shí)性更強(qiáng)項(xiàng)目作業(yè)質(zhì)量更高⑸。

3.4、作業(yè)效率大大提升

航測作業(yè)獲取的精確度較高的正射影像圖，在生產(chǎn)DLG測繪產(chǎn)品時可

節(jié)約大量時間和人工投入，從而使工作效率大大提升。加之航測相關(guān)產(chǎn)

品反映的土地整治項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地形地貌等相關(guān)信息對提升土地整治項(xiàng)

目實(shí)施過程中的數(shù)據(jù)精確性和項(xiàng)目質(zhì)量提供了技術(shù)支持［2］。

4、土地整治項(xiàng)目中無人機(jī)航測技術(shù)具體實(shí)施

4.1,前期踏勘

無人機(jī)起降前準(zhǔn)備工作，包括土地整治項(xiàng)目范圍區(qū)域內(nèi)地形地貌等相關(guān)

資料、無人機(jī)及搭載的各項(xiàng)儀器設(shè)備的檢測、項(xiàng)目區(qū)紅線范圍等，以便

保證飛機(jī)飛行安全、獲取影像高清準(zhǔn)確以及像控點(diǎn)的合理布置［6］?，F(xiàn)場

踏勘的DOM底圖比例尺盡量不小于1:2000，以進(jìn)行更好的現(xiàn)場判讀，

相關(guān)參與者應(yīng)磋商確定重點(diǎn)測繪目標(biāo)及范圍及相關(guān)測繪標(biāo)準(zhǔn)和要求。

利用無人機(jī)航測技術(shù)在可研階段制作出的數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)

字正射影像圖（DOM）、數(shù)字線劃圖（DLG）,和以此為基礎(chǔ)制作的

紅線范圍內(nèi)的三維立體模型，可清晰直觀的為項(xiàng)目可研階段的參與者包

括規(guī)劃人員及評審專家等提供了解項(xiàng)目區(qū)的相關(guān)技術(shù)資料，以便合理設(shè)

計線狀地物（路網(wǎng)、溝渠及附屬設(shè)施等）、科學(xué)計算土方量，進(jìn)而為可

研報告的編制提供科學(xué)參考和決策依據(jù)。同時可研階段的測繪產(chǎn)品與之

后各階段成果可疊加對比分析，以便于土地管理部門對項(xiàng)目實(shí)施各階段

的土方量、路網(wǎng)建設(shè)、橋梁及溝渠維護(hù)、相關(guān)征地賠付及工程變更事宜

進(jìn)行科學(xué)有力的監(jiān)管，從根本上杜絕項(xiàng)目作假、質(zhì)量蒙混過關(guān)問題。土

地整治項(xiàng)目在做規(guī)劃設(shè)計和預(yù)算過程中，紅線范圍內(nèi)各分部分項(xiàng)工程的

規(guī)劃設(shè)計、耕地整治后坡度、工程量計算以及相關(guān)圖件（平面布置圖、

規(guī)劃設(shè)計圖）的制作同樣需要無人機(jī)航測所生產(chǎn)的測繪產(chǎn)品提供技術(shù)支

持。

4.2、實(shí)施過程中應(yīng)用及評價

項(xiàng)目施工階段，可通過航拍對項(xiàng)目施工過程中各階段測繪成果進(jìn)行對比

分析，及時了解并適時調(diào)整工程進(jìn)度；航拍及數(shù)據(jù)生產(chǎn)階段，無人機(jī)搭

載高清成像設(shè)備，在地面接受設(shè)備及遙控設(shè)備控制下，獲取土地整治項(xiàng)

目區(qū)域內(nèi)高清畫面，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)PhotoScan等軟件完成測繪產(chǎn)

品的生產(chǎn)，為項(xiàng)目參與人員提供圖件參考［6］。

4.3、竣工驗(yàn)收

竣工驗(yàn)收是土地整治項(xiàng)目整個實(shí)施過程中的最后關(guān)鍵階段。無人機(jī)航測

迅速便捷，在土地整治項(xiàng)目實(shí)施各階段制作的4D測繪產(chǎn)品為參與各方

提供覆蓋項(xiàng)目區(qū)全局、精準(zhǔn)度高的圖文資料，可在項(xiàng)目通過各階段測繪

產(chǎn)品疊加分析，判斷設(shè)計施工一致性，以更好服務(wù)于竣工驗(yàn)收。同時對

偷工減料、工程量虛報私自變更等現(xiàn)象從技術(shù)上杜絕，幫助竣工驗(yàn)收順

利開展。

5、存在問題及建議

如前文所述，無人機(jī)航測較之傳統(tǒng)航測及人工測繪有著