國土空間規(guī)劃中無人機(jī)航測遙感的應(yīng)用

熊揚坤

摘 要： 國土空間規(guī)劃對城市化建設(shè)有著重要的意義，且是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵途徑。國土空間規(guī)劃主要涉及生態(tài)資產(chǎn)評估、規(guī)劃實施監(jiān)督等多個工作環(huán)節(jié)，要求科學(xué)劃定生態(tài)保護(hù)紅線，使城鎮(zhèn)開發(fā)得到保證，確?；巨r(nóng)田得到保護(hù)。傳統(tǒng)的測繪方式容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差，采用無人機(jī)航測遙感技術(shù)不僅能擴(kuò)大測繪范圍，還能保證數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性。分析了無人機(jī)航測遙感技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢和技術(shù)操作流程，明確了無人機(jī)航測遙感技術(shù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用要求及操作要點，并總結(jié)國土空間規(guī)劃中此項技術(shù)的適用范圍與注意事項，旨在提升國土空間規(guī)劃水平，為社會可持續(xù)發(fā)展提供堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 國土空間規(guī)劃 無人機(jī) 航測遙感 立體采集

中圖分類號： P27文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）03-0014-03

Application of UAV Aerial Survey and Remote Sensing in Territorial Spatial Planning

XIONG Yangkun

Pingxiang Institute of Land Space Survey and Planning， Pingxiang， Jiangxi Province， 337000 China

Abstract： Territorial spatial planning is of great significance to urbanization construction and a key way to realize sustainable development. It mainly involves multiple work links such as ecological asset assessment， the implementa‐tion and supervision of planning， and requires to scientifically delineate the red line of ecological protection， so as to guarantee urban development and ensure that basic farmland is protected. Traditional surveying and mapping meth‐ods are prone to data errors， and the use of UAV aerial survey and remote sensing technology can not only expand the scope of surveying and mapping， but also ensure the accuracy of data information. This paper analyzes the main application advantages and technical operation process of UAV aerial survey and remote sensing technology， clarifies its application requirements and operation points in territorial spatial planning， and summarizes its scope of applica‐tion and precautions in territorial spatial planning， aiming to improve the level of territorial spatial planning and provide a solid foundation for the sustainable development of society.

Key Words： Land spatial planning； Unmanned aerial vehicle； Aerial survey and remote sensing； Three-dimensional acquisition

1 無人機(jī)航測遙感技術(shù)主要應(yīng)用優(yōu)勢與技術(shù)操作流程

1.1 無人機(jī)航測遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

依托無人機(jī)航測遙感技術(shù)，可提高工作人員的工作效率，代替部分人工操作環(huán)節(jié)，通過減少操作失誤強(qiáng)化各項數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。無人機(jī)航測遙感技術(shù)屬于新型技術(shù)，實際運用體現(xiàn)出很強(qiáng)的現(xiàn)代化特點，通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等都是比較常見的無人機(jī)遙感技術(shù)，通過無人機(jī)航測遙感技術(shù)的運用，可以對國土資源、生態(tài)環(huán)境等信息進(jìn)行采集，并且精確其地理位置和實時情況，對建立完整的信息數(shù)據(jù)庫具有重要意義。無人機(jī)航測遙感技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為我國國土空間規(guī)劃中的重要技術(shù)組成部分，為行業(yè)發(fā)展帶來更強(qiáng)動力[1]。

1.2 無人機(jī)航測遙感技術(shù)的技術(shù)流程

技術(shù)人員先要利用相關(guān)設(shè)備儀器進(jìn)行航空攝影測量，并落實空中三角測量等工作，然后制作DOM。與此同時，技術(shù)人員應(yīng)按照規(guī)定要求進(jìn)行外業(yè)測繪調(diào)查及數(shù)據(jù)信息采集，整合勘察結(jié)果，編制成相應(yīng)的報表或文件。無人機(jī)航測遙感技術(shù)的實際運用對技術(shù)人員有很高的要求，技術(shù)人員不僅需具備良好的專業(yè)能力，還應(yīng)了解無人機(jī)航測遙感系統(tǒng)的運行原理與主體結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵信息[2]。

2 國土空間規(guī)劃中無人機(jī)航測遙感技術(shù)的應(yīng)用意義

落實國土空間規(guī)劃工作的目的是為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力，滿足國家總體的戰(zhàn)略發(fā)展要求，使社會發(fā)展建設(shè)擁有明確方向及可行規(guī)劃。因此，落實相關(guān)工作的過程中應(yīng)堅持以自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)成果及社會文化為基礎(chǔ)，構(gòu)建健全的國土空間規(guī)劃體系。而通過運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)，可實現(xiàn)對區(qū)域環(huán)境的科學(xué)研究與規(guī)劃，掌握更為全面的地質(zhì)地貌情況，規(guī)避傳統(tǒng)勘測方式的高成本投入問題，有助于加強(qiáng)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證各類數(shù)據(jù)信息得到實時更新，為國土空間規(guī)劃提供可靠依據(jù)。

3 無人機(jī)航測遙感技術(shù)在國土空間規(guī)劃中的應(yīng)用要求與要點

3.1 無人機(jī)航空攝影環(huán)節(jié)的技術(shù)要點

利用該技術(shù)開展國土空間規(guī)劃時，相關(guān)部門及技術(shù)人員應(yīng)明確相應(yīng)的技術(shù)要點，做好設(shè)備儀器等方面的準(zhǔn)備，圍繞無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢查及故障排查，減少安全隱患帶來的不良影響，以強(qiáng)化設(shè)備運行的穩(wěn)定性。此外，還需要提升無人機(jī)航空攝影的精細(xì)度，可以通過設(shè)定多個無人機(jī)起降點，進(jìn)行多次測量，需要注意的是，各個無人機(jī)起降點需要具備足夠的操作空間，確保測量工作的順利進(jìn)行。航空攝影結(jié)束后，還需要對攝影質(zhì)量進(jìn)行核實檢查，對其清晰度、完整性進(jìn)行核實，及時發(fā)現(xiàn)和處理攝影缺陷問題，調(diào)整航測路線及優(yōu)化航測方案，為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)[3]。

3.2 相片控制測量環(huán)節(jié)的技術(shù)要點

進(jìn)行無人機(jī)航測遙感作業(yè)的過程中，相片控制測量是其中的重點內(nèi)容。技術(shù)人員能通過利用此項技術(shù)獲取全面的數(shù)據(jù)信息，還能及時糾正錯誤或模糊信息。因此，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真分析項目成圖精度要求，綜合分析各項技術(shù)指標(biāo)，合理明確相應(yīng)的比例尺，且對行航線規(guī)劃及布設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范。與其他作業(yè)相比，相片控制測量對精度要求較高，影響精度的主要因素之一為相控點的選擇。因此，需加大相控點管控力度，優(yōu)先選擇醒目的位置設(shè)置相控點，可減少環(huán)境帶來的干擾，強(qiáng)化設(shè)備勘測便利性，減少給航測工作帶來的不良影響。

3.3 空中三角測量環(huán)節(jié)的技術(shù)要點

完成相片控制測量工作后，須有序落實空間三角測量工作。為保證測量質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)控制要點重點管控各項數(shù)據(jù)、方案及設(shè)備等，認(rèn)真核對各項設(shè)計數(shù)據(jù)，以保證航測作業(yè)的可靠性。從空中三角測量重點、要點的角度出發(fā)，堅持以控制點為基礎(chǔ)的原則，配合做好加密工作，獲取加密點相關(guān)的所有數(shù)據(jù)信息，包括平面位置與高程信息等。對信息進(jìn)行整合與分類，并做好系統(tǒng)中的儲存。技術(shù)人員需在空中三角測量的準(zhǔn)備階段了解航測設(shè)備的運行狀態(tài)，確保其能維持良好運行，重點處理模糊影像，剔除無效數(shù)據(jù)及無價值影像，還可通過適當(dāng)增加連接點的方式保證圖像清晰度。

3.3.1 DOM制作中的操作要求

空間三角測量中，DOM制作是主要內(nèi)容。工作人員需針對符合規(guī)定要求的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，還需整理與空三加密成果相關(guān)的所有內(nèi)容。綜合分析施工現(xiàn)場實際情況，剔除錯誤數(shù)據(jù)，為單模型DOM的創(chuàng)建提供基礎(chǔ)。同時，可利用無縫鑲嵌技術(shù)針對單模型DOM進(jìn)行處理。進(jìn)入工作階段前，應(yīng)認(rèn)真檢查鑲嵌線，作業(yè)中避免出現(xiàn)鑲嵌線穿越人工建筑物的問題，一旦發(fā)現(xiàn)此類問題，需重新創(chuàng)建模型及制作DOM，以保證航測工作的安全性。進(jìn)行鑲嵌操作時，技術(shù)人員需合理利用不同的單模型影像中心區(qū)域，以防出現(xiàn)不同模型影像重疊的情況，降低變形或虛化問題出現(xiàn)的概率。結(jié)束鑲嵌操作后，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)工作要求做好DOM的處理。為避免出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)，技術(shù)人員需加強(qiáng)誤差控制，了解對應(yīng)的色調(diào)等情況，一旦遇到重色問題應(yīng)做好重點處理，保證DOM制作質(zhì)量[4]。

3.3.2 立體采集中的操作要求

進(jìn)行立體采集作業(yè)時，應(yīng)重點采集模型中間位置數(shù)據(jù)信息，嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，減少模型出現(xiàn)誤差；同時，采集地物信息的過程中，應(yīng)明確相關(guān)的地名信息、地類信息、建筑用地信息及管線信息等，還需收集農(nóng)用耕地信息及水資源信息，加大高程點、等高線等重要參數(shù)精度的控制力度，強(qiáng)化航測作業(yè)可靠性。此外，結(jié)束立體采集工作后，相關(guān)部門的工作人員應(yīng)認(rèn)真復(fù)核及檢查收集的所有數(shù)據(jù)，確保能滿足工程設(shè)計要求，及時處理存在的實際問題，可強(qiáng)化立體采集的可靠性，讓國土空間規(guī)劃擁有基礎(chǔ)保障。

3.3.3 外業(yè)調(diào)繪調(diào)查中的操作要求

外業(yè)調(diào)繪調(diào)查是重要工作內(nèi)容，要求安排專門的工作人員進(jìn)行實地勘測，通過綜合分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息，有序落實相應(yīng)的校對與核實工作，可保證獲得更為全面的數(shù)據(jù)信息，以強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫的完善性與可靠性。工作人員還需圍繞國土空間規(guī)劃的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行重點調(diào)查，綜合分析與掌握相關(guān)數(shù)據(jù)信息，明確當(dāng)?shù)赝恋貙嶋H的土地開發(fā)情況，常見的調(diào)查工作內(nèi)容為地類調(diào)查及土地權(quán)限調(diào)查等，目的是為調(diào)查與測繪提供可靠依據(jù)，還能實現(xiàn)對上一年度土地利用情況的綜合分析及國土空間規(guī)劃的調(diào)整，使地類界限的標(biāo)注更加清晰。此外，相關(guān)部門及工作人員需要圍繞土地權(quán)屬調(diào)查收集更為全面的調(diào)查資料，并針對土地所有權(quán)、使用權(quán)做好調(diào)查，可依托無人機(jī)數(shù)字正射影像完成以上工作內(nèi)容，基于此，有序落實外業(yè)調(diào)繪調(diào)查及掌握更為全面的土地確權(quán)資料[5-6]。

3.3.4 勘界成果編輯整理中的操作要求

在完成外業(yè)調(diào)繪調(diào)查的基礎(chǔ)上，航測人員應(yīng)向內(nèi)業(yè)轉(zhuǎn)入土地使用調(diào)查及外業(yè)地形勘測得到的數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的編輯與整理。在此過程中，要求重點進(jìn)行土地面積的統(tǒng)計和分類，并匯總所有數(shù)據(jù)信息，確保能滿足國土空間規(guī)劃要求，還需保證數(shù)據(jù)信息的安全性與全面性，避免因盲目處理數(shù)據(jù)引發(fā)數(shù)據(jù)偏差，減少給數(shù)據(jù)精度帶來的不良影響。此外，加大目標(biāo)區(qū)域具體情況的分析力度，優(yōu)先選擇適用性更強(qiáng)的方法，以保證勘界成果編輯質(zhì)量，讓后續(xù)施工作業(yè)擁有堅實基礎(chǔ)。

4 國土空間規(guī)劃中無人機(jī)航測遙感技術(shù)的具體應(yīng)用范圍

4.1 運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)擴(kuò)大檔案庫信息量

現(xiàn)階段部分地區(qū)開展國土空間規(guī)劃工作時，資料檔案庫不完善，影響數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，不利于后續(xù)各項工作的開展。依托無人機(jī)航測遙感技術(shù)可以提高影像溯源的效率，提高測繪的便利性，有助于收集更全面的影像信息和檔案記錄。同時，利用無人機(jī)航測遙感技術(shù)可以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，有助于提高數(shù)據(jù)信息的可信度，特別是在國土空間規(guī)劃中，測繪記錄中的關(guān)鍵信息可用于遙感影像數(shù)據(jù)的分類分析，確保能夠掌握城市發(fā)展不同階段的空間利用要求，增加檔案中包含的信息量，從而為項目的設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。

4.2 運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)推動城市綠化調(diào)查

現(xiàn)階段我國城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，對于城市生態(tài)綠化相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施也有了更高的要求，通過應(yīng)用無人機(jī)航測遙感技術(shù)在城市綠化管理中具有非常明顯的優(yōu)勢。該技術(shù)不僅可以準(zhǔn)確地得到目前標(biāo)準(zhǔn)綠地面積，還能借助相關(guān)圖像技術(shù)手段抓拍高質(zhì)量圖像，可以準(zhǔn)確分辨植物形態(tài)、種類以及綠地面積類型等，幫助城市綠化建設(shè)達(dá)到更高的水平，提高城市綠化工作質(zhì)量，為良好城市形象的塑造提供支持。

4.3 運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

進(jìn)行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的過程中，要求重點了解水資源、綠化及空氣等質(zhì)量，配合進(jìn)行城市熱島效應(yīng)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查。針對不同環(huán)節(jié)利用無人機(jī)航測遙感技術(shù)，能實現(xiàn)對城市環(huán)境污染源的明確及定位，對高清空氣圖像監(jiān)測信息進(jìn)行分析，從常綠植物及大型煙囪高度等層面出發(fā)，構(gòu)建健全的綜合評價體系，有助于了解空氣污染程度，為污染治理奠定良好基礎(chǔ)。此外，依托無人機(jī)航測遙感技術(shù)，能為全球熱量資源與熱量分布調(diào)查工作提供可靠依據(jù)與技術(shù)支持。

4.4 運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)構(gòu)建國土空間規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系

在國土空間規(guī)劃中應(yīng)用無人機(jī)航測遙感技術(shù)，能全方位采集三維空間模型數(shù)據(jù)信息，還能實現(xiàn)對地表紋理信息的采集。將相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為基礎(chǔ)依據(jù)，為地形地貌的真實模擬提供支持，可強(qiáng)化地形地貌還原的真實性。同時，運用無人機(jī)航測遙感技術(shù)能夠創(chuàng)建三維模型，直觀展示航測結(jié)果，在地貌地形相對復(fù)雜的情況下，可順利完成自動建模工作，有助于提高航測工作質(zhì)效。

5 結(jié)語

我國很多地區(qū)在國土空間規(guī)劃中，正不斷提高對無人機(jī)航測遙感技術(shù)的重視程度，使此項技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。無人機(jī)航測遙感技術(shù)不僅可提高勘測效率，還能保證獲取數(shù)據(jù)信息及圖像影像準(zhǔn)確性、清晰性，可為國土空間規(guī)劃工作的順利開展提供可靠依據(jù)。為此，需加強(qiáng)對此項技術(shù)的靈活運用，充分發(fā)揮無人機(jī)航測遙感技術(shù)在國土空間規(guī)劃中的效用。

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