國土資源執(zhí)法監(jiān)察中對無人機的應(yīng)用實踐

范培新

【摘 要】隨著現(xiàn)在科技的發(fā)展，人工智能化水平的提高，人們在解放人力的過程中更加注重?zé)o人機的研究與發(fā)展。在國土資源執(zhí)法監(jiān)察中無人機更是起到了重要的作用。文章通過對無人機系統(tǒng)的組成及特點的構(gòu)述，以及無人機在應(yīng)用實踐中的目標，表明無人機的重要程度以及省時、方便的特點，從而解放人力，應(yīng)用于實踐，對國土資源執(zhí)法監(jiān)察中的應(yīng)用進行了初步的評價。

【Abstract】With the development of science and technology and the improvement of artificial intelligence， people pay more attention to the research and development of unmanned aerial vehicles. The UAV plays an important role in the law enforcement and supervision of land and resources. Paper analyzes the composition and characteristics of UAV system， and its target in practice， showing the importance of UAV and its time-saving and convenient characters， then using UAV liberating manpower， and applying it in practice. A preliminary evaluation of the application of law enforcement and supervision of land resources in this paper.

【關(guān)鍵詞】國土資源；監(jiān)察；無人機；應(yīng)用實踐

【Keywords】land resource； supervision； UAV； application practice

【中圖分類號】F301 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0088-02

1 概述

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器。無人機實際上是無人駕駛飛行器的統(tǒng)稱，從技術(shù)角度定義可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機這幾大類。與載人飛機相比，它具有體積小、造價低、使用方便、對環(huán)境要求低等優(yōu)點。因為無人機的應(yīng)用的確解放了人們的勞動力，同時在實踐過程中更加高效、及時、方便，極大地解決了人們一些人力所不及的問題。近年，無人機逐步擴展應(yīng)用到民用領(lǐng)域，特別是在測量和監(jiān)測領(lǐng)域更是發(fā)揮了其重要作用，在國土資源執(zhí)法監(jiān)察中的運用也越來越適應(yīng)社會的發(fā)展。[1]

2 無人機組成、特點及優(yōu)勢

2.1 無人機系統(tǒng)

無人機系統(tǒng)包括空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)。

空中控制系統(tǒng)：包括通信設(shè)備和圖像采集設(shè)備的遙感穩(wěn)定飛行姿態(tài)，傳感器子系統(tǒng)垂直陀螺，獲取飛行平臺的位置信息，全球定位系統(tǒng)控制自主飛行，接收天線遙感空中控制子系統(tǒng)和無人機飛行平臺。空中控制系統(tǒng)的特點是穩(wěn)定性強，傳感系統(tǒng)敏感，獲取信息準確，有先進的GPS定位系統(tǒng)能夠準確地識別定位搜集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

地面控制系統(tǒng)：軌跡規(guī)劃該系統(tǒng)是基于無人機飛行前的命令空中進行航路規(guī)劃，該系統(tǒng)顯示無人機飛行區(qū)域電子地圖、飛行參數(shù)、航跡、飛機姿態(tài)航向參數(shù)，可以方便修改航路點、目標航向，監(jiān)控飛機的飛行數(shù)據(jù)接收和顯示子系統(tǒng)在飛行中通過并記錄所有飛行參數(shù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)。地面控制系統(tǒng)的主要特點是覆蓋面全，定位準確，能及時準確地反映和修改航路、航向，能有效地記錄飛行參數(shù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并作出相應(yīng)的分析，做出準確的判斷，有效準確地呼應(yīng)空中控制系統(tǒng)，形成有力的配合，用雷達定位和空中控制系統(tǒng)中的傳感器的敏感性，有效地配合了空中控制系統(tǒng)，同時傳輸了準確的數(shù)據(jù)，有助于以后做精準的數(shù)據(jù)分析。[2]

數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)：主要由相應(yīng)的數(shù)字攝影測量軟件以及工作站組成。數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)是前端空中控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)的后臺運作。數(shù)據(jù)站的測量軟件能夠把空中控制系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的整理歸納，并形成相應(yīng)的數(shù)字影像、數(shù)據(jù)分析、測繪圖紙，并由工作站的分析人員進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，分析完成后形成相應(yīng)的分析報告，指導(dǎo)相應(yīng)的實踐性工作。數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)的主要特點是前端數(shù)據(jù)收集整理與后端數(shù)據(jù)處理相結(jié)合，無人機人工智能和人為數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)解放了人工運算的一些負擔(dān)，減少了一些人為因素對數(shù)據(jù)分析的不確定性，快速、簡潔、高效、方便，提升了工作效率，同時對無人機數(shù)據(jù)站處理系統(tǒng)的應(yīng)用與實踐對國土資源執(zhí)法監(jiān)察中執(zhí)法形式，工作效率的提升有著良好的提升，同時也有效的杜絕了一部分在執(zhí)法過程中存在的貪腐和形式化，有力推動了社會科技的進步。

2.2 基于無人機的無人遙感系統(tǒng)、遙感設(shè)備、遙感平臺是無人機的重要組成部分

對于任務(wù)負載，遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是一個技術(shù)支持無人機空中飛行的有力補充。通過“3s”系統(tǒng)集成技術(shù)，無人機遙感系統(tǒng)應(yīng)用遙感觀測數(shù)據(jù)，處理能力功耗低，對高風(fēng)險區(qū)域進行檢測和規(guī)避。低成本、高分辨率是實用新型無人機具有的優(yōu)點。同時，無人機的應(yīng)用與運作，有效地解放了人力，為土地監(jiān)察工作與現(xiàn)代的技術(shù)革新相結(jié)合做出了應(yīng)有的貢獻！

2.3 新型無人機特點及優(yōu)勢

無人機系統(tǒng)的“無人”特性，造就了無人機使用上的特殊優(yōu)越性。突出表現(xiàn)在以下幾點：①無人機可以毫無顧忌地執(zhí)行各種危險任務(wù)。②無人機具有隱蔽性強；反應(yīng)快、操作靈活、長時間連續(xù)飛行的特點，從而可大大拓展無人機的任務(wù)空間。③無人機系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)和使用成本大大低于有人駕駛飛機。④無人機由電腦操作或者控制器操作，反應(yīng)快，可以實時應(yīng)變，信息融合快，可以很快分析現(xiàn)場情況。

因此，基于無人機航空攝影測量技術(shù)，針對國土資源執(zhí)法監(jiān)察新技術(shù)新特點。根據(jù)總體要求，具體任務(wù)來進行無人機空中攝影測量平臺的研制，使它具有快速、經(jīng)濟、方便、分辨率高等特點。利用無人機技術(shù)，與國土資源執(zhí)法監(jiān)察部門聯(lián)合，在實際工作中解決其中的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)簡便集成，使實用型無人機航空攝影測量技術(shù)成為國土資源快速監(jiān)測違法占地行為的一種新的途徑。同時，無人機能夠有效地解放人力，減少人際方面的各種干預(yù)，不但能夠有效地提升現(xiàn)代科技的人工智能科技的發(fā)展，也方便了國土資源中快速檢測測量土地的進程，為現(xiàn)代化科技與執(zhí)法提供了可靠保障，減少了違法占地行為！

3 無人機在國土資源執(zhí)法監(jiān)察領(lǐng)域應(yīng)用的機制及方法

無人機航空攝影平臺的發(fā)展要求具備一個小型、高機動無人飛行平臺，小型無人機飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)的研制需要考慮一系列問題，例如，遠程控制系統(tǒng)集成，數(shù)碼相機選擇和定制，無人機遙感平臺集成氣動設(shè)計，風(fēng)洞試驗，振動與沖擊小型無人飛行器專用飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)。對于無線遙測遙控地面站的硬件設(shè)計，需要選擇好的工業(yè)電腦，抗沖擊抗干擾能力強，遙測和遠程集成度高，地面站便攜方便，可以豎立在地面也可以納入車輛。[3]

數(shù)據(jù)分析處理軟件的開發(fā)也是一項關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)可以實現(xiàn)航空攝影圖像飛行質(zhì)量的自動檢測，對航空攝影圖像預(yù)處理和拼接進行分析比較，利用POS數(shù)據(jù)實現(xiàn)土地利用信息的快速變化，對航空攝影影像在飛行一小時線路中進行質(zhì)量自動檢測。其中航空攝影圖像處理應(yīng)具備三角剖分、粗校正、快速拼接等功能。通過獲得的符合國土資源管理圖像匹配技術(shù)要求的標準化數(shù)據(jù)，獲取對象區(qū)域的變化信息，并自動生成數(shù)據(jù)報告，以適應(yīng)土地監(jiān)察的應(yīng)用研究。

無人機系統(tǒng)擁有一個復(fù)雜的構(gòu)造系統(tǒng)，其中搭載具有實時任務(wù)的數(shù)碼相機以及目前微單相機的小型化和高分辨率，可以提高航空攝影地面測量與動態(tài)監(jiān)測能力，實現(xiàn)快速檢測，快速驗證，為國土資源監(jiān)管部門提供高效、準確的土地監(jiān)管影像及信息。隨著地面資源利用信息的變化，結(jié)合國土資源管理部門的需求，可以建立自己特定的無人機航空攝影技術(shù)的國土資源快速監(jiān)測系統(tǒng)。[4]

在實際工作中，首先選擇監(jiān)測重點領(lǐng)域，結(jié)合土地執(zhí)法監(jiān)察，快速出動到達監(jiān)測區(qū)附近，實現(xiàn)高分辨率航空攝影影像的實時采集。根據(jù)情況和計劃進行比對、分析，通過直觀、清晰的圖像檢查，國土資源部門進行定性分析，使圖像數(shù)據(jù)成為違法用地調(diào)查和查處的重要依據(jù)。

在2016年，我們對荊州市內(nèi)的國土資源執(zhí)法事件總結(jié)，共運用無人機技術(shù)檢測到多起國土資源違法事件，并對此及時進行了查處，有效的保護了國土資源的安全。無人機新技術(shù)在新時代的發(fā)展中起到了重要的作用。

4 結(jié)語

文章針對無人機航空攝影系統(tǒng)在國土資源執(zhí)法監(jiān)察的應(yīng)用，設(shè)計無人機航拍，圖像數(shù)據(jù)采集，根據(jù)快速解決方案，實現(xiàn)無人機航空攝影系統(tǒng)在土地監(jiān)測中的應(yīng)用。實時、全面、準確地進行土地執(zhí)法監(jiān)察，使政府執(zhí)法部門快速掌握土地資源數(shù)量、質(zhì)量分布和趨勢數(shù)據(jù)。利用無人機在國土資源執(zhí)法監(jiān)察中起到的作用，實現(xiàn)國土資源執(zhí)法監(jiān)察的及時性，減少國家的損失。

【參考文獻】

【1】唐晏.基于無人機采集圖像的植被識別方法研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2014.

【2】陸東海.基于低空遙感和地政數(shù)據(jù)的非正常建設(shè)用地類型判別研究[D].南京：南京大學(xué)，2014.

【3】李德仁，李明.無人機遙感系統(tǒng)的研究進展與應(yīng)用前景[J].武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2014（05）：505-513+540.

【4】楊曉紅.無人機遙感系統(tǒng)在國土資源執(zhí)法監(jiān)察中的應(yīng)用研究[J].安徽地質(zhì)，2013（03）：220-230.