探討無(wú)人機(jī)航測(cè)在土地資源管理中的應(yīng)用

寧本雪

(北京世紀(jì)國(guó)源科技股份有限公司，北京 100000)

相較于傳統(tǒng)人工勘測(cè)方式，以無(wú)人機(jī)實(shí)施土地航測(cè)，其投入經(jīng)費(fèi)少、操作簡(jiǎn)單，工作人員僅需熟練使用無(wú)人機(jī)即可勝任工作，且通過(guò)無(wú)人機(jī)航測(cè)的數(shù)據(jù)可靠性高，經(jīng)軟件處理后，可以生成對(duì)應(yīng)區(qū)域土地航測(cè)圖，了解區(qū)域土地資源具體信息。以下對(duì)土地資源管理中如何應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)作詳細(xì)分析，為土地資源管理更好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 關(guān)于無(wú)人機(jī)技術(shù)

無(wú)人機(jī)(Unmanned Aerial Vehide，簡(jiǎn)稱UAV)系統(tǒng)由地面保障、任務(wù)荷載和飛行器構(gòu)成，將RS，GIS，GPS，定位定姿、通信技術(shù)等集成結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化，在第一時(shí)間獲取土地資源信息。以無(wú)人機(jī)技術(shù)為支持，通過(guò)建模，可制定針對(duì)土地資源的科學(xué)控制措施[1]。

2 無(wú)人機(jī)航測(cè)的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)航測(cè)獲取的影像分辨率較高，其航測(cè)處理過(guò)程如下。

(1)航測(cè)前結(jié)合土地資源概況，采集地形信息，如地貌、氣候，選擇寬敞空間起降飛行設(shè)備，按照航測(cè)結(jié)果要求，確定指標(biāo)，如航高、航程，為后續(xù)航測(cè)做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。

(2)在適宜、晴朗的天氣展開(kāi)航測(cè)[2]。

(3)對(duì)航測(cè)結(jié)果檢測(cè)分析的，觀察結(jié)果數(shù)據(jù)是否全面、真實(shí)；結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)后，生成航測(cè)影響，選取明確控制點(diǎn)。

(4)以GPRS及全球定位系統(tǒng)支持，收集控點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)，實(shí)施空三加密。

(5)加密后生產(chǎn)DOM，均光、均色后獲取高分辨率數(shù)據(jù)。

(6)將DON數(shù)據(jù)和初期影像結(jié)合，為土地資源規(guī)劃、利用和調(diào)查提供數(shù)據(jù)支持。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)在土地資源管理中的應(yīng)用

3.1 落實(shí)土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)城市化進(jìn)程加快，城區(qū)建設(shè)對(duì)土地的需求越來(lái)越多，對(duì)土地資源可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為強(qiáng)化土地利用率，優(yōu)化土地規(guī)劃，資源管理部門(mén)應(yīng)強(qiáng)化土地精細(xì)化管理，落實(shí)針對(duì)土地的有效監(jiān)測(cè)措施[3]。有效的監(jiān)測(cè)管理必須有真實(shí)的信息數(shù)據(jù)為支持，而傳統(tǒng)土地勘測(cè)獲取的數(shù)據(jù)信息周期較長(zhǎng)，且需要實(shí)地考察，數(shù)據(jù)勘測(cè)成本高、且采集效率不理想。而采用無(wú)人機(jī)航測(cè)，上述問(wèn)題也就迎刃而解，無(wú)人機(jī)航測(cè)獲取數(shù)據(jù)的效率更高，且不需要做復(fù)雜的定位與實(shí)地操作，僅需簡(jiǎn)單的無(wú)人機(jī)設(shè)備支持即可快速完成監(jiān)測(cè)，甚至可以結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解土地資源的狀況。

3.2 輔助土地執(zhí)法監(jiān)察

信息技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)衛(wèi)星遙感技術(shù)更加成熟，衛(wèi)星遙感技術(shù)是土地執(zhí)法監(jiān)察中常用的技術(shù)之一。國(guó)家每年開(kāi)展例行土地變更調(diào)查，都以遙感技術(shù)為支持準(zhǔn)確、快速的了解土地狀況。但是，每年的例行調(diào)查間隔時(shí)間較長(zhǎng)，但考慮到調(diào)查的重要性，其測(cè)量時(shí)間不能輕易更改，故采用衛(wèi)星遙感技術(shù)雖然比傳統(tǒng)人工測(cè)量效果突出，但整體測(cè)量結(jié)果仍然不能滿足土地資源管理工作要求。例如，某省高速公路周圍出現(xiàn)居民種大豆的現(xiàn)象，而衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)大豆種植區(qū)未準(zhǔn)確識(shí)別出，這就是衛(wèi)星遙感的弊端之一。再比如，在土地資源監(jiān)察中發(fā)現(xiàn)有違建物，發(fā)現(xiàn)后再通知整改，浪費(fèi)大量時(shí)間，且溝通、勒令整改周期較長(zhǎng)，一些影響相對(duì)不大的建筑就只能被迫接受。而采用無(wú)人機(jī)航測(cè)得到的數(shù)據(jù)和圖像精準(zhǔn)度與清晰度更高，同時(shí)也可以配合計(jì)算機(jī)和移動(dòng)端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，有助于提高土地監(jiān)察執(zhí)法力度、效率，規(guī)避一些傳統(tǒng)技術(shù)監(jiān)察常見(jiàn)的弊端。

3.3 輔助土地開(kāi)發(fā)管理

土地開(kāi)發(fā)管理包含土地規(guī)劃、資源整治、數(shù)據(jù)分析等多方面內(nèi)容，管理工作較為復(fù)雜。其中，土地規(guī)劃又可細(xì)分為工程進(jìn)度審查、數(shù)據(jù)測(cè)量、質(zhì)量管理、質(zhì)量驗(yàn)收。土地應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)展前，需先對(duì)項(xiàng)目可行性進(jìn)行分析，核查項(xiàng)目地區(qū)的土地情況，分析規(guī)劃方案的合理性、科學(xué)性。土地開(kāi)發(fā)結(jié)束后，需要及時(shí)繪制、更新地形圖，依次為標(biāo)準(zhǔn)確定耕地面積變化情況。整個(gè)土地開(kāi)發(fā)管理過(guò)程較為復(fù)雜，而采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，對(duì)于需要勘察項(xiàng)目位置、建筑物規(guī)格、核查建筑規(guī)范和后期耕地面積變化確定等，都可在更短時(shí)間內(nèi)完成，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率有所保障。借助無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，還可創(chuàng)建三維地表模型，綜合了解土地資源情況，反饋出耕地的變化狀況。必要情況下，還可通過(guò)DEM技術(shù)，計(jì)算土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的土石方量、坡度，便于管理人員科學(xué)判斷工程設(shè)計(jì)是否合理。

3.4 確認(rèn)土地權(quán)利

確認(rèn)權(quán)利主要是指農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)的登記確認(rèn)工作。通過(guò)積極開(kāi)展經(jīng)營(yíng)權(quán)確認(rèn)工作，有助于鞏固農(nóng)村土地的承包關(guān)系，加快土地的實(shí)際流轉(zhuǎn)速度，為國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新鮮血液。土地經(jīng)營(yíng)權(quán)的確認(rèn)需包含土地權(quán)屬確認(rèn)、面積調(diào)查和界限確定。在具體工作中必須依賴必要的測(cè)繪技術(shù)得到實(shí)地?cái)?shù)據(jù)。以往土地經(jīng)營(yíng)權(quán)的確認(rèn)工作中采取外業(yè)實(shí)測(cè)方式測(cè)量，該測(cè)量方式精度突出，但測(cè)量需投入大量成本，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而采取無(wú)人機(jī)航測(cè)方式，可減輕工作人員測(cè)量負(fù)擔(dān)，可以在短時(shí)間完成大面積的精準(zhǔn)測(cè)量，無(wú)人機(jī)操作方式簡(jiǎn)單，航測(cè)精度滿足土地經(jīng)營(yíng)權(quán)的確認(rèn)需求，較為便利。

4 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在土地管理中的發(fā)展前景

4.1 傳感技術(shù)

當(dāng)下我國(guó)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)處于初步發(fā)展階段，其傳感功能還借助數(shù)碼相機(jī)傳感技術(shù)支持。新時(shí)期傳感器技術(shù)不斷成熟，更多的優(yōu)質(zhì)傳感器研發(fā)并推廣應(yīng)用。未來(lái)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，其傳感技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展，適應(yīng)不斷發(fā)展的時(shí)代格局需求。例如，一些大面陣相機(jī)、機(jī)載高光譜等，可極大提高無(wú)人機(jī)的探測(cè)精度，可使無(wú)人機(jī)適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，航測(cè)到的影像對(duì)地面物體辨識(shí)度更高，有助于推動(dòng)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)和現(xiàn)代化土地資源管理工作高度結(jié)合，促進(jìn)國(guó)家土地管理工作可持續(xù)發(fā)展。

4.2 電池技術(shù)

無(wú)人機(jī)飛行距離和飛行高度受其攜帶電池質(zhì)量、容量影響較大，以電池為中心的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能否穩(wěn)定，直接影響航測(cè)結(jié)果。當(dāng)下無(wú)人機(jī)航測(cè)大多以電力和熱能驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)中短距離飛行。而油動(dòng)的無(wú)人機(jī)整體重量突出，其對(duì)起降場(chǎng)地要求嚴(yán)格，使用過(guò)程較為繁瑣，充能成本高昂。故目前電動(dòng)無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)相對(duì)較高。但電動(dòng)無(wú)人機(jī)只適合大多數(shù)短距離飛行航測(cè)，其電池容量與質(zhì)量是限制設(shè)備飛行距離的主要因素。因此未來(lái)發(fā)展中，無(wú)人機(jī)航測(cè)要想在土地資源管理中發(fā)揮自身更大價(jià)值，就必須在電池儲(chǔ)能方面深入研究，打破固有技術(shù)限制，提高無(wú)人機(jī)航測(cè)范圍。

4.3 遙感信息自動(dòng)提取技術(shù)

就現(xiàn)階段無(wú)人機(jī)航測(cè)的技術(shù)發(fā)展而言，其航測(cè)信息的分析主要依賴人工觀察、解釋方式提取到各項(xiàng)信息，這就導(dǎo)致人員的專業(yè)性水平浮動(dòng)導(dǎo)致航測(cè)的精度也發(fā)生起伏變化。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和分類技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，新的信息技術(shù)將推動(dòng)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)向高度自動(dòng)化方向發(fā)展。未來(lái)無(wú)人機(jī)遙感信息自動(dòng)化處理將成為可能，可大幅提高無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量和效率，也進(jìn)一步降低土地資源管理人員工作負(fù)擔(dān)，降低土地資源管理工作準(zhǔn)入門(mén)檻。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)階段的土地資源管理工作中，通過(guò)應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，可極大提高土地資源管理效率和質(zhì)量。城市化不斷發(fā)展背景下，必須采取可靠、科學(xué)的技術(shù)落實(shí)對(duì)土地資源的精細(xì)化管理，以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息為管理工作提供基礎(chǔ)支撐，保證土地資源管理的有效性。未來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)向傳感技術(shù)、電池技術(shù)、遙感信息自動(dòng)提取技術(shù)不斷努力。