无人机航摄系统在土地整治及应急保障中的应用浅析

2020-10-20张治国胡宽裕毛玉娟

砖瓦世界·下半月 2020年7期

张治国胡宽裕毛玉娟

摘要：无人机作为国内外一项新兴的前沿科技，其在测绘领域的快速发展得到广大测绘工程技术人员的快速认同，随着我国社会经济建设的快速发展，测绘时间的要求也越来越短，使得无人机的应用快速发展起来，本文就是针对西部利用无人机进行大比例尺成图进行了分析和论述，以期为无人机的发展和应用提供新的经验。

关键词：无人机航摄;重大项目;应急保障

1 引言

无人机航空摄影测量系统以获取高分辨率空间数据为目标，通过3S技术在系统中的集成应用，达到实时对地观测能力和空间数据快速处理能力。无人机搭载的主要摄影测量传感器为面阵CCD数字相机，为使获取的影像能够满足大比例地形图的精度，根据相机的几何成像模型，做相关的检校工作，得到相机的内方位元素参数，测定每个像元的畸变量，通过航摄所拍摄的像片和相机参数，经过内业处理得到空间数据。

1.1 无人机航摄系统构成及作业步骤

1.1.1 无人机航摄系统构成

系统构成无人飞行器系发动机、飞机机体、旋翼部分、舵机控制系统

飞控系统及地面站机载飞控、航摄软件、地面控制台、供电设备、遥控器、

通讯天线、电台、辅助设备。

数据采集系传感器、存数设备、辅助设备

辅助系燃油系统、电池组、逆变组、充电器、运输包装设备、

专用工具

备机完整机体一套

1.1.2 作业步骤

一般小型无人机航测技术的作业步骤为：先是航测区域的确定，现场勘查，航线规划，任务载荷设定;其次进行执行飞行任务，确验效果和像片控制测量;最后进行全数字空中三角测量和数据采集、成果质量检查验收。

如下图解所示：

1.2 案例分析

1.2.1 土地整治中的應用

项目位于我国黄土高原中部，属中国西部大开发的战略区域，是甘肃农业生产的主要地区之一。根据国家土地整理重大工程项目建设基本要求，从甘肃东部地区实际出发，为进一步加大耕地保护力度，提高粮食综合生产能力，促进东部地区经济发展，甘肃省人民政府决定申请实施甘肃省东部百万亩土地整治重大项目。

此项目属于省级重大项目。主要是运用航空摄影测量技术为甘肃东部百万亩土地整治项目提供项目区1：2000数字地形图和数字影像资料。项目区范围较大，项目实施期四年间共提供项目区数字地形图约600平方公里，数字影像图约2000平方公里;项目区分布较零散，设计4个市，22个县区;项目区地形较复杂，多为山区和沟壑区。

此项目如果用常规测量方法，全站仪加棱镜或者GPS-RTK方法，由于工作量大时间紧张，根本无法在规定的时间内完成任务，另外还需投入大量的人力、物力和财力;如今航空摄影测量，利用大飞机拍摄航片进行内业处理技术已比较成熟，但由于此次项目片区比较分散，土地整治难度较大，为此项目采用小型无人飞机航测技术进行作业，取得不错成果。

通过本项目工程技术人员的努力，成果资料合格率100%，优良率92%，完全满足项目需求。

1.2.2 应急保障中的应用

无人机遥感还可以为国土资源执法监测提供服务。通过无人机遥感监测成果，及时发现和依法查处被监测区域国土资源违法行为，建立利用科技手段实行国土资源动态巡查监管、违法行为早发现、早制止、早查处的长效机制。无人机遥感具备高机动性、便捷性、低使用成本等特点，在土地利用、矿产资源开发重点和热点地区的重复监测中具有独特的优势。

我院受某市政府的委托，对某排污区域进行航测并制作DOM，完成排污范围的提取，生成范围坐标，解析污染面积。经过三昼夜的忙碌，结束工作。为政府决策提供了第一手的资料。

2 结论

无人机作为国内外一项新兴的前沿科技，其迅速的在测绘领域的应用，并得到广大技术人员所青睐。无人机航空摄影测量系统具备以下优点：

2.1 设备投入节省;

2.2 测量精度高，专业相机已达5000千万像素，分辨率优于0.1米;

2.3 使用灵活，范围广，无人机系统自助航程能达到500公里之内，飞行高度在50至3000米之间;

2.4 维修保养方便，机体为模块化结构，便于运输，所搭载的设备均为外设，可方便灵活进行升级或更换;

2.5 使用费用低廉，无人机动力系统采用普通汽油燃料及电池，价格低来源方便，不用专用起降场地;

2.6 配套设施简单，外业只需一台越野车，一台笔记本电脑及一台遥控装置，内业处理完全数字化，无需专业设备。

随着无人机技术的发展和成本的逐步降低，越来越多的行业开始尝试无人机的使用，特别是在土地管理方面更是得到了广泛的应用。比如测绘、海洋监测、土地利用调查、勘探采矿、环境保护、水资源开发，城市规划与管理，自然灾害监测与评估以及数字城市等方方面面。

参考文献：

[1] 杨爱玲，于洪伟，郑灿辉。关于轻型无人机航摄影像的质量探讨[J] 测绘与空间地理信息，P185-187。