無人機攝影測量技術(shù)在國土資源管理中的應(yīng)用

◎肖坷

攝影測量技術(shù)能夠通過三維數(shù)據(jù)對地物外貌、位置、高度進行直觀的反應(yīng)，包括5個鏡頭共同組成，其中一個位于垂直攝影，而其余4個從不同方向進行攝影，攝影角度在40～60°之間，在攝影測量中能夠確保圖像數(shù)據(jù)更加真實準(zhǔn)確。在低空多鏡頭下，采用無人機采集高精度的立體影像，并能實現(xiàn)三維空間數(shù)據(jù)的自動建模，實現(xiàn)GIS的快速采集，為國土資源管理提供更多的便利條件。

一、無人機攝影測量及其優(yōu)勢

（一）無人機攝影測量的主要原理

無人機攝影測量作為全新的土地測量方式，主要包括飛行控制平臺，航拍攝影系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)等部分共同組成飛行控制臺是整個無人機操控的關(guān)鍵所在，能夠?qū)o人機駕駛和定位進行快速指揮，地面控制系統(tǒng)則可以對無人機的飛行航線進行及時規(guī)劃，加強對飛機的實時操控，航拍攝影系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動化采集，對于各種空間信息進行快速處理，并且自動構(gòu)建三維立體模型，通過無人機攝影測量技術(shù)，可以在高空中自動生成三維角測量數(shù)據(jù)模型，而且還能夠?qū)⑴臄z到的影像進行三維構(gòu)件。利用標(biāo)高、經(jīng)緯儀、全站儀等技術(shù)，利用角度、方位距離，迅速地獲得坐標(biāo)。利用GPS技術(shù)可以實現(xiàn)三維空間坐標(biāo)的快速采集。在地形復(fù)雜的情況下，單憑GPS無法在很短的時間內(nèi)獲得具體的地質(zhì)情況，對后續(xù)的研究工。集成了電子信息技術(shù)的傳感技術(shù)和北斗衛(wèi)星技術(shù)進行綜合應(yīng)用，能夠極大地增強遙控和飛行質(zhì)量，為農(nóng)房土地確權(quán)提供重要依據(jù)。GPS是目前定位最精確的導(dǎo)航系統(tǒng)，利用地面系統(tǒng)可以快速地在地面或移動目標(biāo)上接收無線電信號，并自動導(dǎo)航衛(wèi)星所傳送的信息。GPS技術(shù)能保證衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，提高衛(wèi)星信息接收的整體效果。利用GPS技術(shù)可實現(xiàn)更精確定位，利用GPS差分技術(shù)可對接收基站周圍的區(qū)域觀測環(huán)境進行精確測量。根據(jù)已知坐標(biāo)數(shù)據(jù)劃分并修正基座數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)未知定位點精確測量。三次諧波土地資源管理能夠利用土地數(shù)據(jù)對相關(guān)測繪區(qū)域進行準(zhǔn)確挖掘，確保數(shù)據(jù)傳輸效率顯著提高，有效避免了測繪人員大量實地測量。提高土地分辨率，為土地資源規(guī)劃提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。由于具有許多優(yōu)良的性能，一直被各種測量、制圖單位所重視。最大優(yōu)點是定位準(zhǔn)確，這種情況取決于使用衛(wèi)星系統(tǒng)工作的原理。在建筑工程測量工作中運用該技術(shù)，能夠滿足測量、制圖結(jié)果的測量和制圖人員的需要。切實提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為后續(xù)建設(shè)提供科學(xué)的指導(dǎo)。與此同時，由于GPS不受地理位置的限制，其應(yīng)用范圍也將不斷擴大。GPS由于采用了衛(wèi)星定位技術(shù)，可以有效地防止外界環(huán)境的干擾，所以GPS的運行不受外界環(huán)境的影響。位置可以讓工作人員及時獲取有效、可靠的工程資料。相對于常規(guī)的定位技術(shù)，它不但能夠?qū)崿F(xiàn)平面坐標(biāo)的測量，而且能夠滿足工程的有關(guān)需求，這些都體現(xiàn)了不同尋常的優(yōu)勢，也是獲得工程測量人員支持的原因。同時，該方法也可應(yīng)用于其他工程結(jié)構(gòu)，并可在各個領(lǐng)域發(fā)揮有效作用。GPS需要加大研發(fā)。RS利用數(shù)字成像站產(chǎn)生正射圖像。在1：10000幀外接矩形區(qū)域中，DOM數(shù)據(jù)可以被定義為GeoTIFF格式，地面分辨率可維持在1米左右。多幅圖像通過一定的算法組合成一幅圖像并進行融合，從而豐富了圖像的紋理。RS攝影測量是用照相機與膠片相結(jié)合來精確測量物體大小和位置的一種先進技術(shù)，是一種利用各種數(shù)據(jù)傳感器對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進行測量的技術(shù)。要迅速收集、傳送輻射信息，形成完整的圖形數(shù)據(jù)。采用遙感技術(shù)進行土地管理，可以準(zhǔn)確地調(diào)查土地利用和變化，并能有效地利用遙感技術(shù)提高土地資源管理的效率。國土測量工作者必須掌握RS遙感技術(shù)，以保證土地測量管理的質(zhì)量水平。利用現(xiàn)有地圖的劃分標(biāo)準(zhǔn)來組織這些數(shù)據(jù)，可以有效地將該數(shù)據(jù)與當(dāng)前土地利用情況相結(jié)合。

（二）無人機攝影測量技術(shù)的主要優(yōu)勢

無人機攝影測量技術(shù)能夠分別從5個角度對地面進行快速拍攝，并且直接將三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw模型，能夠?qū)Φ匚锿庥^結(jié)構(gòu)和高度進行客觀地反映，而且打破了傳統(tǒng)攝影測量單相機只能從單一視角垂直拍攝的局限性。通過飛機平臺加載多個圖像傳感器，從多個角度采集空間影像信息能夠使地物紋理更加的真實，全面反映出地物的具體情況，通過提取和分層的方式有效降低了建模成本攝影測量技術(shù)，采用無人機進行數(shù)據(jù)測量和圖像采集。通過無人機攝影測量，能夠極大地節(jié)約人力和物力，同時縮短了測繪的整體時間，可以將外部工作轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部工作，避免因為天氣因素的干擾而導(dǎo)致測量效率下降。利用無人機搭載高清攝像頭對圖像進行采集，將獲得的數(shù)據(jù)信息直接傳輸至測繪中心，豐富的三維立體圖像，能夠給人更直觀的地理信息，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)三維數(shù)據(jù)疊加，并且轉(zhuǎn)換為DSM、DOM、DLG等相關(guān)的數(shù)據(jù)格式，為地級管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建提供重要的參考依據(jù)。

二、無人機攝影測量在國土資源管理中的具體應(yīng)用

（一）快速獲取大比例尺進行圖以及影像圖

在國土資源管理中心的地形圖以及影像圖，在房屋不動產(chǎn)登記開展之前需要以1：500的進行圖對土地進行測量和調(diào)查。如果采用傳統(tǒng)的數(shù)字測量技術(shù)很難在短時間內(nèi)快速測量完成。通過無人機航拍能夠?qū)φ麄€調(diào)查區(qū)域進行路線設(shè)計，每個自然村都能夠設(shè)置為圖像控制點，通過數(shù)據(jù)圖像的處理，并且對數(shù)字正攝影像和數(shù)字線圖進行測量。國土資源管理能提供準(zhǔn)確的土地信息，準(zhǔn)確地掌握國土資源數(shù)據(jù)，保證對土地資源進行修正，符合當(dāng)前的集中用地需求。利用最新的測繪技術(shù)對國土資源進行管理，不僅能使國土管理現(xiàn)代化，而且能保障國土資源，而且還能改善測繪工作的質(zhì)量。文章通過對新技術(shù)在國土、資源、土地管理等方面的應(yīng)用進行了分析，總結(jié)出了新的測量與測繪技術(shù)的具體運用策略與策略，確保了國土與資源普查工作的高質(zhì)量、高質(zhì)量。各級政府應(yīng)對土地資源的管理與發(fā)展、土地規(guī)劃與測繪技術(shù)進行全面的技術(shù)支持。這是確保綜合的測繪成果，建立最新的土地資源調(diào)查與測繪系統(tǒng)，實施土地資源的管理和土地調(diào)查。在土地資源管理中，技術(shù)支持發(fā)揮了原來的作用。當(dāng)前，國土資源在開發(fā)過程中還存在許多問題，必須優(yōu)化測繪新技術(shù)的應(yīng)用策略。而土地勘測管理水平的提高，則是土地信息管理水平的提高，是發(fā)揮土地資源和土地管理優(yōu)勢的重要保證。在計算機上登記原始地圖，根據(jù)矢量化器掃描原圖，并將有關(guān)的數(shù)據(jù)信息登記到計算機上。利用數(shù)字軟件高速處理，快速完成地圖數(shù)字化。在數(shù)字化測繪中，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)的效果十分顯著，能全面提高水利測繪質(zhì)量。大多數(shù)測量工作都是在野外進行的，傳統(tǒng)的人工測量方法不僅耗費大量的人力資源，而且結(jié)果不規(guī)范，不符合工程測量的實際要求。數(shù)字化成像技術(shù)的快速應(yīng)用，使相關(guān)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確、快速地進行校正，省去繁雜的人工操作，也可以提高測量效果。數(shù)字地形圖技術(shù)能快速確定被測物體的坐標(biāo)位置，能充分補充周圍建筑物的地形信息，使工作人員更直觀地提供測繪區(qū)內(nèi)特定地形信息，有利于提高地形測繪效率。數(shù)字制圖技術(shù)能實時地測量和儲存各種數(shù)字信息，能顯著提高整體測繪效果，提高測繪前整體制圖效果，確保測繪誤差減少。在新時期，我們將著力加強對國土資源管理的分析研究，充分利用現(xiàn)代化測繪技術(shù)，完善國土資源管理新技術(shù)、新手段，有效地降低調(diào)查工作量。在土地執(zhí)法檢查中，用遙感技術(shù)完成土地采集，合理運用土地資料與影像資料進行對比與分析，能更好地掌握具體的土地資源動態(tài)，對土地資源的動態(tài)進行精確的監(jiān)控，從而更好地掌握土地資源的現(xiàn)狀。UPS與PDA技術(shù)在應(yīng)用中將無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)相結(jié)合，提供錄音，電話語音，照片等功能。尤其對于科研工作者在土地資源的管理中，智能手機終端的研制具有重要的意義。通過對土地資源的精確采集和精確定位，有效地提高了土地和資源的具體管理。規(guī)劃工作中注重定量結(jié)構(gòu)和布局的優(yōu)化目前確定土地空間定量結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)設(shè)定維度主要有經(jīng)濟、社會、生態(tài)三個方面。盡管一般都是理論計算，對更為復(fù)雜、具體的計算還存在一定的爭議，但以生態(tài)文明建設(shè)為背景的土地空間數(shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化已經(jīng)成為社會的主流思想。

（二）建立權(quán)利和調(diào)查數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系

通過無人機攝影測量技術(shù)，對房屋地產(chǎn)所屬權(quán)進行數(shù)據(jù)采集，能夠同時對房屋產(chǎn)權(quán)人的信息進行快速識別，并且對房屋村集體經(jīng)濟組織成員的基本登記信息進行全面收集，尤其是能夠?qū)Ψ弦?guī)定的一宅一戶政策出具核查表，不符合一宅一戶的所有人則按規(guī)定處理并及時補辦手續(xù)。農(nóng)房地產(chǎn)占用宅基地的信息來自農(nóng)房占用宅基地審批，農(nóng)村集體經(jīng)濟成員之間的宅基地關(guān)系和宅基地的繼承等三快速制作農(nóng)房分層平面圖，在國土資源管理中的數(shù)據(jù)進行對比，并繪制農(nóng)舍的地圖圖層快速生成數(shù)字及導(dǎo)圖，根據(jù)數(shù)據(jù)來源對宗地的宅基地面積進行確認(rèn)。其他應(yīng)用地籍?dāng)?shù)據(jù)信息需要進行統(tǒng)計與管理]。利用DEM和DOM數(shù)據(jù)最終構(gòu)建數(shù)據(jù)庫在農(nóng)房不動產(chǎn)土地確權(quán)登記時，所有的數(shù)據(jù)資料都要迅速錄入到模板或者業(yè)務(wù)管理平臺，并以數(shù)據(jù)庫的方式對數(shù)據(jù)進行及時的處理。還可以迅速地采集并編輯該模塊中的數(shù)據(jù)。在正射影像后，能辨認(rèn)出地面，并能準(zhǔn)確判斷出建筑物的種類。以數(shù)據(jù)采集與分析為基礎(chǔ)，對土地利用進行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計，可以為土地利用提供精確的技術(shù)依據(jù)。遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)為土地信息的實時獲取提供了可靠的技術(shù)支持，實現(xiàn)了從文本信息到圖像的高效轉(zhuǎn)換，直觀地顯示土地狀況。規(guī)劃設(shè)計過程中，將建立空間信息模型及數(shù)據(jù)庫，以滿足數(shù)據(jù)信息的綜合處理與分析需求。一般而言，土地規(guī)劃設(shè)計會特別提到土地的位置、土地使用情況、產(chǎn)權(quán)狀況等等。對土地進行合理分類，科學(xué)合理地進行土地分類，是有效利用土地，保證土地可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。概括和區(qū)分土地的社會經(jīng)濟屬性和土地利用現(xiàn)狀，主要是對土地利用現(xiàn)狀的概括和區(qū)分，其次是開放和調(diào)整。該區(qū)域在規(guī)劃與利用過程中逐漸形成了地域特色。在制定新計劃時，要注意其未來的發(fā)展方向與空間，第三是穩(wěn)定與繼承。在原有方案中，繼承了實際效果較好的方案，保證了土地利用的穩(wěn)定。四是差異，一般而言，經(jīng)濟利潤的衡量指標(biāo)主要是土地轉(zhuǎn)化費用收益率，而GDP則是以土地經(jīng)濟利潤的輸出量和輸入量衡量。其社會與生態(tài)效益的衡量更為復(fù)雜，難以用數(shù)量來準(zhǔn)確解釋，因土地利用的特征、地形、地形等因素的不同，土地的分類存在著與其特征的差異，因而產(chǎn)生了差異?？茖W(xué)地考慮產(chǎn)業(yè)分類、土地功能和土地利用狀況，是一個合理的分類作用。對土地進行分類時，適用第1、2、3類行業(yè)的基準(zhǔn)、土地的基本狀況（水文特征、氣候、土壤木材等）以及土地使用狀況（植被）。運用計算機技術(shù)進行國土空間總體規(guī)劃中不可再生、不可替代的資源，在人們的日常生活和生產(chǎn)中起著重要作用。國土資源測繪與其關(guān)系密切。在此基礎(chǔ)上，以收集、撥接、流轉(zhuǎn)開發(fā)等基本內(nèi)容，科學(xué)合理測算土地使用面積和利用現(xiàn)狀，調(diào)查土地歸屬地，確定土地測繪邊界。在具體的測繪過程中，工作人員還積極、合理地利用現(xiàn)代信息技術(shù)對土地進行GPS定位，按照科學(xué)定位原則，準(zhǔn)確計算出相關(guān)土地資源的三維坐標(biāo)，上傳至信息庫，對數(shù)據(jù)進行自動處理，使整個土地測繪更加準(zhǔn)確、科學(xué)。

三、無人機攝影測量技術(shù)進行測量基本流程

（一）準(zhǔn)備

在采用無人機行測中要根據(jù)再測目標(biāo)區(qū)域的實際情況進行初步勘查，對所有搜集到的信息資料加以整合，滿足無人機攝影測量的實際特點。在控制點布設(shè)完成后，開展飛行作業(yè)，處理相關(guān)影像、數(shù)據(jù)資料。通過內(nèi)業(yè)處理加強對影像數(shù)據(jù)分析，利用數(shù)據(jù)產(chǎn)品，保證測繪質(zhì)量全面提高[5]。

（二）像控點布設(shè)要點

由于影像控制點是攝影測量控制的加密與映射的基礎(chǔ)，因此，影像控制點選取的品質(zhì)及所指向的點位的準(zhǔn)確性將會對影像控制的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重要的影響。因此，在實際應(yīng)用中，必須對影像的控制點進行選取，以保證指點的準(zhǔn)確性。同時，要保證后續(xù)工作的準(zhǔn)確性，必須加強復(fù)查。

（三）無人機航線規(guī)劃要點

在無人機航線飛行時要嚴(yán)格按照無人機攝影測量技術(shù)規(guī)范，根據(jù)農(nóng)房項目的長途精度要求進行分析，判斷無人機自身質(zhì)量、性能以及所搭載航攝測量設(shè)備技術(shù)參數(shù)，判斷無人機航向、航高以及轉(zhuǎn)彎半徑。在農(nóng)房測量中要高度重視航向的重疊度滿足農(nóng)房測量對數(shù)據(jù)完整性的需要。在無人機攝影測量過程中，操作人員應(yīng)持續(xù)關(guān)注無人機飛行高度、飛行姿態(tài)、狀態(tài)信息等參數(shù)，確保無人機運行正常。

（四）無人機攝影測量設(shè)備選擇

在無人機攝影測量技術(shù)應(yīng)用中，要根據(jù)攝影測量的具體任務(wù)判斷無人機具體類型，確保符合試飛條件、飛行性能等。在無人機飛行控制中需要提前做好飛行參數(shù)設(shè)置與管理，按照農(nóng)房項目的實際特點對測量影像進行準(zhǔn)確處理，選擇無人機搭載的攝像信號，確保所有的影像信息采集符合農(nóng)房測量的要求。還要對無人機攝影測量氣象條件進行嚴(yán)格控制，避免大風(fēng)、大雨天氣，影響攝影測量的精度，保障飛行安全。

（五）立體測圖點要點

在無人機測圖中，測量人員可以利用相關(guān)的軟件平臺，對所有攝影測量數(shù)據(jù)信息和影像資料一鍵導(dǎo)入，方便測圖工作站直接對加密后影像定位。在數(shù)據(jù)存儲中要根據(jù)成圖模型進行分析，保證每一個圖幅文件編號相同，利用轉(zhuǎn)換軟件對數(shù)據(jù)格式快速轉(zhuǎn)換。

結(jié)束語：

無人機攝影測量技術(shù)具有成本低，靈活高精度高等顯著優(yōu)勢，是目前是測量領(lǐng)域中最主要的技術(shù)內(nèi)容，而且通過無人機行測加全野外農(nóng)房分層平面測量圖的作業(yè)形式，能夠充分滿足國土資源管理的實際要。在無人機攝影測量技術(shù)應(yīng)用中通過旋翼無人機能夠?qū)崿F(xiàn)隨時的垂直起降，在云層下快速飛行，能夠有效推進農(nóng)房不動產(chǎn)地籍測量的應(yīng)急服務(wù)體系，在無人機傾斜攝影測量技術(shù)快速發(fā)展的背景下，通過平面圖和分層建筑面積量測的有機融合，能夠極大的減輕測量勞動強度，具有廣泛推廣的價值。