土地调查中无人机摄影测绘技术的应用研究

土地调查中无人机摄影测绘技术的应用研究

孙晓开

莒县自然资源与规划局  276500

摘要：开展第三次全国国土调查工作，目的是在第二次土地调查成果基础上，全面细化和完善土地利用基础数据，直接掌握翔实准确的土地利用现状和土地资源变化情况，完善土地调查、监测和统计制度，实现成果信息化管理与共享，为生态文明建设、供给侧结构性改革、宏观调控、乡村振兴战略实施、空间规划编制、自然资源监管和统一确权登记、国土空间用途管制等各项工作提供基础依据，满足经济社会发展和国土资源管理工作需要。基于此，以下对土地调查中无人机摄影测绘技术的应用进行了探讨，以供参考。

关键词：土地调查；无人机摄影；测绘技术；应用研究

引言

伴随着当今社会科技的发展，我国的关键测绘工作中取得了进一步发展，无人机技术在此环境下也被普遍运用。无人机技术主要是在无人机机器设备上带上摄影器材，以获得航空公司检测的项目数据信息，随后专业技术人员依据得到的工程项目数据信息，制作全部项目所需的数据或地图。它具备技术专业、智能化、自动化技术的特性，大大降低了有关工作人员的作业压力，提升了测绘工作的应用效率。

1我国的无人机技术在测绘工作中的发展

在我国，无人机技术在测绘工作中的应用时长还非常短，但它已经凭借自身优势获得了迅速发展和普遍运用，这也使我国的无人机技术产业链得到了迅猛发展，不但提升了测绘工作中的效果和品质，并且还提速了中国科技的发展。近几年，伴随着尖端技术的持续完善，智能化的发展趋势更加突显。我国民用型无人机技术产业链获得了迅速发展，民用型无人机产业链的发展也十分强悍，获得成效十分可喜。在这种环境下，无人机技术的运用更加广泛，在测绘工作中的应用发展也越来越快。

2土地调查中无人机摄影测绘技术的应用研究

2.1DEM生成

DEM是根据试验区域地形地貌特征采集获得的影像数据，基于设定的规则进行拼接以后覆盖整个范围的包含有高程信息的数字化模型，由多个不重叠的三角形构成。生成DEM时，首先需要对布设控制点的高程及平面位置信息进行采集，然后以控制点为整体框架体系，基于插值方法对其他位置的高程和位置信息进行拟合，从而获得DEM。本研究中，采集得到相关数据图像信息后，利用PhotoScan软件对数据进行分析处理，基于人工数据采集+软件自动匹配的方法生成DEM，可以满足DEM生成精度以及处理效率的基本要求。在软件中可以设定好网格间距，通过对DEM进行分块立体编辑的方式实现高程点的自动化匹配。对于一些特殊的地形区域，需要对区域中的关键位置，如山头、洼地等的平面位置和高程信息进行采集，在此基础上构建立体三维模型。

2.2统一时点要求

按照自然资源部的要求，第三次全国国土调查共分两个阶段，初始成果与统一时点增量成果。统一时点是在“三调”初始成果上交国家之后展开的。统一时点采用的基础数据是“三调”初始成果，结合国家下发的新一年度遥感监测影像，对比提取变化图斑进行举证，内业相应提取增量数据。本文在这一阶段，主要讲述增量成果的提取。首先接收第三次国土调查初始阶段的成果包，形成年初库，复制年初库命名为年末库，在年末库的基础上，将提取举证后的变化图斑制作成变更地类图斑，进行地类图斑变更。地类图斑变更完成之后，形成年末库地类图斑，进行简单的维护和修复，将制作好的各种单独图层替换进去，就可以与年初库进行比对，提取增量数据，最后即可输出增量成果包。

2.3技术流程

搭载在无人机中的数码定焦相机采集得到的影像数据，其分辨率可以达到0．08m。对影像数据进行初步处理后，需要对其进行深入挖掘分析，无人机影像图片数据处理技术流程可以概述如下:在对航拍影像图片进行初步矫正处理后，进行空中三角测量可生成数字高程模型DEM。DEM是在影像图片的基础上结合有限地形高程数据形成的地面地形数字化模型。进一步利用DOM技术可以对影像图片数据进行数字微分纠正与镶嵌，具体而言包括3个方面的内容，分别为正射矫正、色彩调整和影像拼接，最终可以获得数字正射影像图，即DOM。DOM中涵括有丰富的数据信息，且数据获取方便，图像直观逼真等。在土地调查工作中展现出了明显的优势。

2.4无人机测绘技术

无人机的发明不仅体现了人类文明的进步和发展，还彰显了人类的智慧。无人机在收集信息方面也有着显著的优势，尤其是在距离测量地点较远的地方，无人机更是具有得天独厚的优势。无人机相对来说轻巧方便，能够实现在各种复杂的环境下进行穿梭，并记录一系列信息数据，将无人机技术和GIS技术进行联合，GIS技术可以对无人机所反馈的数据进行成像。无人机测绘技术具有较强的先进性，可以弥补传统摄影测量手段中的不足，而且相对来说无人机摄影技术更为灵活、迅速且成本较低，在小区域与飞行相对困难的地区都可以采用无人机技术来进行测量。再加上当下无人机技术和数码相机技术都有了明显的提升，其测量的准确度以及灵活性都有了明显的提升，具有广阔的应用前景。

2.5像控点布设

控制措施旨在确保三度零精度，并确定地物目标在空间中的绝对位置。详细规定了在数字低空飞行摄影测量外部工业标准规格中设立检查点的方法，从而确保了准确性。倾斜摄影比传统摄影需要更多的重叠图像，而设立检查站等管制要求并不完全适用于高分辨率无人机倾斜摄影。例如，增加夹点布置密度可以提高三维模型结果的精度，方法是合并各种因素，并选择最佳夹点布置方案，例如，取决于模型的精度要求。在确保三维模型结果的空间精度的前提下，图像夹点通常按区域均匀排列，至少将一个图像夹点放置在1平方公里的平面区域中，并且图像夹点在该区域的附着边处正确加密。

2.6应用提高精确堆体测量

堆体测量的运用企业也十分普遍，例如，建筑工程施工中的土丘砂堆测量、港口物流装散货品估计、粮库中的粮堆估计等都与堆体测量技术性紧密联系。现阶段的堆体测量多是根据全站仪、GPS等仪器，而实际上，这种测绘方式虽在测量堆体时获得了较大进度，但如今拥有更高效率、更高精度的测量方式，无人机技术可以预置线路，在实际操作地区空中全自动实际操作采集数据，完成一键生成点云和三维模型数据信息，测量室内空间间距和容积，或仿真模拟斜坡等不规律沉积总面积，为建筑施工整体规划和生产制造实际操作给予精确的标值参照。例如，乌达矿山坐落于内蒙古乌海，矿山第二矿区责任人必须尽早测算施工队伍返工前的土石方工程量，便于运送工作人员采掘地表岩层，从而进行煤炭能源采掘。应对坡度约40米、即时采掘的矿山，团队工作压力的确很大。大半个月前，他们分配了两人在测绘区域依据1:500地图的测绘，收集并归档原地貌的标高数据信息，工作了3天。由于在一个“难啃的”地区，针对矿山的测绘最后偏差不能超过10%。因为涉及成本费付款，他们想到了一种新的解决方法，运用无人机技术测绘该地区（包含之前没法达到的位置），进而更直接地体现了无人机技术测绘与人力测绘最后土方回填值的精度比照，是不是在限定区域内。运用无人机技术高清航拍测绘的土方回填数据信息，符合实际矿山土方计算的规定，也以更高效率、更安全性、更节省成本的解决方式，保证了最后效果的精确度。

结束语

以无人机倾斜摄影技术在土地调查中的应用为例，在此基础上构建了三维模型的结果，并对结果进行了实地检验和准确核实。应用程序的结果表明，生成的数据满足了地形测量的图像分辨率和多地理信息属性要求，三维模型的平面和高程精度满足了地形测量和测量的精度要求。与传统的土地调查技术相比，利用无人驾驶倾斜照片建立三维模型的土地调查方法是有效、快速和信息丰富的，有助于随后对土地调查进行统计分析，并在今后的制图数据收集中发挥重要作用。

参考文献

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