遥感影像技术在土地调查和动态监测中的应用

遥感影像技术在土地调查和动态监测中的应用

魏星

510126197808120015 四川成都  611700

摘要：各类土地资源的数量和结构，以及土地类型的空间分布，是制约土地资源合理利用的多种因素。要明确研究区土地资源在生产生活全局中的战略地位，就必须控制土地在整个经济、生活和文化系统中的优势和劣势，合理利用土地。利用遥感成像技术揭示制约土地资源利用的主要和次要变化因素，确定土地资源在区域和空间配置上是否合理匹配，明确土地资源利用在后续发展规划中的方向和重点，最终为制定人地协调发展系统功能规划提供相应的科学依据。基于此，本文后续就遥感影像技术在土地调查和动态监测中的应用展开相关探究。

关键词：遥感影像技术；土地调查；动态监测；技术应用

中图分类号：P236文献标识码：A

引言

随着科学技术的进步，遥感逐渐向多样化发展，并已广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门。利用遥感和地理信息系统技术可以快速准确地监测这些变化，为土地可持续利用和生态环境保护提供合理的决策参考。土地利用遥感监测是一项庞大而复杂的工程，技术含量高，工作流程和细节复杂，尤其是在遥感监测结果的质量检验过程中。质量控制的程度和结果的真实性非常容易受到人为因素的影响。为了加强成果质量管理，规范工作程序，提高工作效率，要建立土地利用遥感监测和监督系统，用计算机自动化操作与管理代替人工操作与管理，以促进遥感监测监理检查过程中的公平、公正和公开性。

1遥感影像技术

1.1 无人机遥感影像系统组成

无人机遥感成像系统主要包括无人机平台、飞行控制系统、地面监测系统、任务遥感传感器、数据传输系统、发射与回收系统、野外保障设备等辅助设备。通过控制无人机加载遥感传感器来收集航空图像和视频等原始遥感数据，遥感数据处理、建模和应用分析由图像数据处理软件完成。在数据收集过程中，选择最佳执行时间，避开机场、重要设施和人口密集地区，选择视野开阔、相对开阔的场地作为无人机起飞平台。提前检查和调试无人机系统，选择与目标任务相匹配的机载遥感传感器，规划飞行路线，确定飞行高度，识别和识别可能阻碍无人机通信信号的树木、山峰、塔台等障碍物，避免碰撞，确保数据采集任务顺利完成。并通过DPGird、Pixel Grid、DPMatrix等软件对所采集的遥感影像数据进行实景建模，其遥感数据处理的核心算法是根据同一目标在不同影像中的内在约束关系，采用运动恢复结构方法(SFM)解算出相机的相对运动以及空间场景的三维结构，从而获得数字正射影像图(DOM)和数字地表模型(DSM)。

1.2 技术特点

一是操作简单且灵活。无人机机身具有重量轻、体积紧凑的特点，不需要设置专用跑道或机场，只有一小块平坦的地面可以在弹射架或高速公路上完成飞行任务。最小的无人机机身只有手掌大小，可以用手起飞和降落。无人机测量大多在低空进行，不太容易受到环境干扰，因此无人机操作更加灵活。同时，无人机操作非常简单，可以通过遥控设备自由控制无人机飞行的方向和高度。到达预设飞行点后，拍摄到的图像自动传输到地面系统。根据无人机传输的信息，结合实际情况，使用专业仪器或系统可以实现空中勘测。二是测量效率高。在时效性方面，工作人员只需携带无人机和摄影设备即可实现地质工程的测绘，这比卫星测绘技术更快、更高效。而且，在测绘成像过程中，目前的摄影设备也实现了实时成像，大大提高了工作效率。此外，随着技术的进步，无人机航测技术在各方面的优势进一步增强，有利于更好地进行工程测量。无人机通过携带遥感设备、摄影设备以及数字彩色航摄像机等设备，可快速获取地表信息，获取的影像具有超高分辨率，数据和定位也能达到高精度。

2 遥感影像技术在土地调查和动态监测中的应用

2.1 技术要求

无人机按设计高度要求飞行，测区内实际高度误差应控制在5%以内。同一线路上相邻测区的高差控制在30m以内，整个测区的最大高差控制在50m以内。为了避免无人机在低空拍摄过程中姿态发生重大变化，可能导致GPS卫星信号失去锁定，要求飞机尽可能平稳地运行，在爬升和下降过程中，转弯坡度控制在20°以内，速度控制在10 m/s以内。

2.2 像素点布设

无人机飞行前，必须深入了解飞行范围内的地形、地质环境等因素，并检查所有设置和设备。应根据不同情况设置精确的像素点，并严格对山区、盆地等地形复杂地区进行定点，这是无人机航测成功的承诺步骤。该无人机在图像控制测量过程中飞行高度低，对获得的图像数量识别率高，图像像素分布均匀。立体三角测量可以用最小的控制点进行，将控制点连接起来形成一个区域网络，进而形成一个整体。通过计算图像，生成测量对象的三维点云模型和相关产品。图像控制点的布局应均匀分布在整个测量区域，并形成一定的几何强度。在选择点时，重要的是选择稳定、平坦、清晰和易于识别的区域，以避免阴影和遮挡区域。对于尖锐的地标、步行线拐角和建筑物的屋顶拐角，地标的尺寸应大于70cm，并且应易于确定方向。图像控制点的颜色应与周围环境形成鲜明对比，便于数据记录人员进行搜索。如果没有明显的标志，可以通过喷涂油漆或喷洒白灰进行手动标记。标记图像控制点的宽度应为像控点布设的密度要考虑测区地形和精度要求。

2.3 空三角加密

根据图像控制数据和航空摄影的实际情况，合理划分测量区域。为了保证后续拼接的准确性，分区之间必须有足够的重叠区和图像控制点分布。逐个对每个测量区域进行内部和相对定向，以在测量区域内的各种照片之间建立连接。在自动匹配过程中，需要手动添加一些照片连接点，以增强照片之间的连接强度。面积大，照片数量多，时间和软硬件设备协调，在尽可能短的时间内完成每个子测量区域的自动匹配，确保最终连接精度符合标准要求，即测量区域照片连接点的收敛值小于1个像素大小。综合考虑各种影响因素，将整个调查区域划分为13个调查区域。组织和协调其他地形数据、图像数据和图像控制数据。根据三个调查区域的划分，对这些数据进行协调和整理，避免对后续工作造成不必要的影响。自动匹配完成后，每个子测区的自由网都成功建立，因此可以根据现场图像控制数据进行下一步操作，即图像控制室内操作转移。在完成每个子调查区域中的所有摄像机控制点之后，分别对各个分测区进行平差，输出空三加密成果，同时统计各分测区定向点中误差以及公共点定向中误差。对于中误差超限的的分测区，逐步核查，各环节都检查一遍，逐一分析引起中误差超限的因素，并最终排除影响因素，使得所有分测区的中误差都在规范要求之内。

2.4 数据采集

数据采集主要基于待测区域的基本地理信息，规划无人机的飞行路线，设置两种或两种以上的信息采集方法和相应的触发条件。同时，基于一种或多种信息采集方法采集遥感信息数据，利用实时DEM格式数据、空中三角测量加密数据和畸变图像数据，通过无缝嵌入获得高清晰度、高精度、高分辨率的DOM格式数据。然后关注色调、噪声和重影进行处理，处理后采集DOM模型中间部分数据。

结束语

综上，近年来，遥感平台、传感器、数据通信等各种新技术不断更新和转化，帮助遥感技术以更实时、更动态、更快速的方式获取对地观测数据，不断提高监测水平和效率。同时，这些技术已广泛应用于土地调查和动态监测，为土地管理的准确检测提供了有力保障。

参考文献：

[1] 郎博宇,李想.遥感技术在土地调查中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2014(15):26.

[2] 杨智云.遥感技术在土地调查中的应用研究[J].科技与企业,2014(01):221.