【摘要】本文通过分析低空无人机航空摄影测量在土地整治竣工验收工作中能准确、全面的提供验收所需的工程量及图文资料，探讨了无人机航空摄影测量在土地整治竣工验收工作中的优势和局限性。 【关键词】无人机；土地整治竣工验收应用；建议 1 土地整理项目验收简介 土地整理项目验收，就是对田、水、路、林、村等实施综合整治后的项目区进行测量、核查是否符合规划设计要求，以评定项目是否能验收。 本次项目区约3平方公里地处十堰市某县城东郊，汉水北岸、丹江库区腹地，山地、丘陵、盆地交错，海拔在170米至310米之间。该区域内包括已改造的梯田、开发的新增耕地、农村道路与居民点、坑塘、林地等典型地类，具有一定的代表性，且已通过外业验收测量。 2 无人机在土地整理项目验收中的运用 2.1 无人机简介 无人飞行器（Unmanned Air Vehicle）指的是利用无线电遥控设备或自备程序控制装置的无人驾驶航空飞行器，主要包括无人固定翼飞机、无人旋翼飞机（即无人直升机）和无人驾驶氦气艇等，以下简称“无人机”[1]，目前已在国土资源管理部分领域试用。 2.2 无人机在土地整理项目验收中的运用 2.2.1 主要技术路线 1）技术路线 无人机航摄系统主要包括飞行平台、数据获取系统、地面监控系统和配套作业软件等。成图比例尺一般在1：500至1：5000之间，可以满足地形测绘和区域土地规划以及铁路、公路等项目的带状地块勘测定界需要[2]。同时，其航摄精度对于土地整治项目的核查与验收、各项工程施工进展情况监测均能提供强有力的支撑和保障。 2）工作流程图 图1 工作流程图 3）、外业作业情况 当日天气晴朗，能见度较高，风力约3级，适宜航摄。利用无人机地面操控手薄将无人机航高设定为300米，航向重叠度设为80%，旁向重叠度设为75%，飞行方向设为西北------东南。飞机起飞地点、飞行路线及着陆地点预先下载Google影像作为底图在系统中进行设定或直接在现场设定，无人机起飞后按照既定的路线进行航摄，在精度为9.3cm条件下历时大约37分钟航摄约3个多平方公里，总计拍摄510张照片。整个航摄过程自动完成，为制作满足精度要求的正射影像图，在区域内选取6个均匀分布的明显地物点作为像片控制点，进行野外RTK实地测量，花费时间约1个半小时[3--6]。 4）内业数据处理 外业测量结束后，内业将像控点测量数据和所拍照片导入TBC软件，经3个小时的影像自动处理后，就可以制作完成该土地整理项目区约3平方公里区域的1：2000的正射影像图，内业、外业整个过程仅需要2名专业工作人员。 2.2.2 技术优势及精度分析 1）综合对比 2）套合叠加分析 图1是套合叠加后截取图放大至1：500，从图中可以清晰的看到各田块耕种情况以及配套水池和路面行驶的拖土货车，经过土地整理，项目区面貌一新，耕种条件极大改善。影像上的田坎线、道路、地类界与全野外数字测量竣工图高度吻合，说明正射影像图精度较高，满足核查与验收的相关要求[8]。 图1：低丘岗地坡改梯影像与竣工图叠加后的截取放大示意图（红色为生产道路线，绿色为田坎线） 图2：正射影像图与低丘岗地项目区新增耕地图叠加截取图（红色为生产道路线，黑色为新增耕地范围线，草绿色为田坎，湖绿色为道路线） 图2中新增耕地地块020范围线内（山顶部分）存在不是耕地的情况，说明项目实施未完全到位，且新增生产路I-21、I-22、I-23未见实施。同时检查出实施单位提供的竣工图与新增耕地来源图有误。通过叠加对比，我们可以高效快速的找出问题所在，具体地块的位置与范围也一目了然，若经过内业进一步处理，可得到相关面积。 3 结语 通过研究无人机航摄技术核查与验收土地整理项目的应用情况，可以得到以下结论： 3.1 优势 1）无人机低空遥感技术可大大减少野外工作量，提高成图效率，且运行成本较低。和卫星遥感及有人机比较，无人机航高度较低，为75米到750米高，航拍时可在云下飞行，一般可抗3到5级风，甚至可以在小雨中作业，具有操作方便，易于转场，起飞降落受场地限制较小等优点，无需进行空域申请等优势。无人机航拍的精度较高，分辨率可达5-24cm（取决于飞行高度）。 2）无人机航摄技术成果主要指标能够满足土地整理验收的需要。利用GPS-RTK技术测绘得到像控点，以及高像素数码相机，使得航测影像地面定位精度能够达到1：2000比例尺地形图测绘精度的要求。 3）能直观反映土地整治项目的实施成果。在较高分辨率的正射影像图中，平整工程、道路工程、水利工程等完成情况清晰可见，既可缩小影像图了解项目全貌，也可放大影像图着重检查单体工程具体情况。 4）为土地整理验收高效工作提供了新的手段。整个航摄所需内外业时间与通常手段核查与验收项目所需时间基本相同，但通过影像图可以为核查验收迅速确定实地抽查地块提供参考，并为内业量取新增耕地面积、测算田间路和生产路、沟渠、防洪堤、田坎等线状地物长度和工程量，统计泵房和水池等独立设施数量提供可能。 5）由于影像图中地类界、地物易于识别，使之通过与实施单位提供的竣工图、新增耕地图进行叠加对比，从而判断出新增耕地面积等关键数据是否真实。可以避免因交通不便带来人工核查中的盲区和干扰，有力确保了土地整治项目验收工作的真实性、准确性和实效性 3.2 局限性 1）无人机对起降场地有一定要求。降落场地需50m*30m平整区域，且空域良好。除采用弹射装置起飞外，还可考虑降落伞回收无人机或直接使用旋翼无人机来降低对起降场地的要求。 2）需要测绘技术人员实地测绘明显地物点。根据相关规范要求，制作正射影像图需要布设一定数量的像控点才能满足精度要求，外业人员需持RTK设备对区域内明显地物点进行测绘，以此作为像片控制点。若测区地形起伏较大，为保证测量精度，必要时需将平面和高程控制点分别测绘。 3）内业处理需一定时间，对计算机硬件要求较高，若减少内业处理时间，提高航拍效率，必须提升航拍高度，减少航拍单位面积的像片数量，但同时会损失航测精度。 参考文献： [1]CN/Z3002-2010.无人机航摄系统技术要求[S]. [2]秦其明， 金 川， 陈德智， 等. 无人机遥感数据压缩解压缩系统的设计和实现[J]. 国土资源遥感， 2006，68（2）： 33. [3]王聪华.无人飞行器低空遥感影像数据处理方法[ D]，山东科技大学，2006. [4]孙浩.基于PixelGrid系统的无人机影像空三加密及影像图制作[J].测绘与空间地理信息，2012（8）：203-204，207. [5]洪 宇，龚建华，胡社荣，等. 无人机遥感影像获取及后续处理探讨[J].遥感技术与应用， 2008，23（4）：462-46. [6]鲁恒，李永树，何敬，等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011（1）：51-54. [7]CJJ/T8-2011.城市测量规范[S]. [8]崔红霞， 林宗坚， 孙 杰. 无人机遥感监测系统研究[ J]. 测绘通报， 2005， （ 5）：11-14.
【摘要】本文通过分析低空无人机航空摄影测量在土地整治竣工验收工作中能准确、全面的提供验收所需的工程量及图文资料，探讨了无人机航空摄影测量在土地整治竣工验收工作中的优势和局限性。 【关键词】无人机；土地整治竣工验收应用；建议 1 土地整理项目验收简介 土地整理项目验收，就是对田、水、路、林、村等实施综合整治后的项目区进行测量、核查是否符合规划设计要求，以评定项目是否能验收。 本次项目区约3平方公里地处十堰市某县城东郊，汉水北岸、丹江库区腹地，山地、丘陵、盆地交错，海拔在170米至310米之间。该区域内包括已改造的梯田、开发的新增耕地、农村道路与居民点、坑塘、林地等典型地类，具有一定的代表性，且已通过外业验收测量。 2 无人机在土地整理项目验收中的运用 2.1 无人机简介 无人飞行器（Unmanned Air Vehicle）指的是利用无线电遥控设备或自备程序控制装置的无人驾驶航空飞行器，主要包括无人固定翼飞机、无人旋翼飞机（即无人直升机）和无人驾驶氦气艇等，以下简称“无人机”[1]，目前已在国土资源管理部分领域试用。 2.2 无人机在土地整理项目验收中的运用 2.2.1 主要技术路线 1）技术路线 无人机航摄系统主要包括飞行平台、数据获取系统、地面监控系统和配套作业软件等。成图比例尺一般在1：500至1：5000之间，可以满足地形测绘和区域土地规划以及铁路、公路等项目的带状地块勘测定界需要[2]。同时，其航摄精度对于土地整治项目的核查与验收、各项工程施工进展情况监测均能提供强有力的支撑和保障。 2）工作流程图 图1 工作流程图 3）、外业作业情况 当日天气晴朗，能见度较高，风力约3级，适宜航摄。利用无人机地面操控手薄将无人机航高设定为300米，航向重叠度设为80%，旁向重叠度设为75%，飞行方向设为西北------东南。飞机起飞地点、飞行路线及着陆地点预先下载Google影像作为底图在系统中进行设定或直接在现场设定，无人机起飞后按照既定的路线进行航摄，在精度为9.3cm条件下历时大约37分钟航摄约3个多平方公里，总计拍摄510张照片。整个航摄过程自动完成，为制作满足精度要求的正射影像图，在区域内选取6个均匀分布的明显地物点作为像片控制点，进行野外RTK实地测量，花费时间约1个半小时[3--6]。 4）内业数据处理 外业测量结束后，内业将像控点测量数据和所拍照片导入TBC软件，经3个小时的影像自动处理后，就可以制作完成该土地整理项目区约3平方公里区域的1：2000的正射影像图，内业、外业整个过程仅需要2名专业工作人员。 2.2.2 技术优势及精度分析 1）综合对比 2）套合叠加分析 图1是套合叠加后截取图放大至1：500，从图中可以清晰的看到各田块耕种情况以及配套水池和路面行驶的拖土货车，经过土地整理，项目区面貌一新，耕种条件极大改善。影像上的田坎线、道路、地类界与全野外数字测量竣工图高度吻合，说明正射影像图精度较高，满足核查与验收的相关要求[8]。 图1：低丘岗地坡改梯影像与竣工图叠加后的截取放大示意图（红色为生产道路线，绿色为田坎线） 图2：正射影像图与低丘岗地项目区新增耕地图叠加截取图（红色为生产道路线，黑色为新增耕地范围线，草绿色为田坎，湖绿色为道路线） 图2中新增耕地地块020范围线内（山顶部分）存在不是耕地的情况，说明项目实施未完全到位，且新增生产路I-21、I-22、I-23未见实施。同时检查出实施单位提供的竣工图与新增耕地来源图有误。通过叠加对比，我们可以高效快速的找出问题所在，具体地块的位置与范围也一目了然，若经过内业进一步处理，可得到相关面积。 3 结语 通过研究无人机航摄技术核查与验收土地整理项目的应用情况，可以得到以下结论： 3.1 优势 1）无人机低空遥感技术可大大减少野外工作量，提高成图效率，且运行成本较低。和卫星遥感及有人机比较，无人机航高度较低，为75米到750米高，航拍时可在云下飞行，一般可抗3到5级风，甚至可以在小雨中作业，具有操作方便，易于转场，起飞降落受场地限制较小等优点，无需进行空域申请等优势。无人机航拍的精度较高，分辨率可达5-24cm（取决于飞行高度）。 2）无人机航摄技术成果主要指标能够满足土地整理验收的需要。利用GPS-RTK技术测绘得到像控点，以及高像素数码相机，使得航测影像地面定位精度能够达到1：2000比例尺地形图测绘精度的要求。 3）能直观反映土地整治项目的实施成果。在较高分辨率的正射影像图中，平整工程、道路工程、水利工程等完成情况清晰可见，既可缩小影像图了解项目全貌，也可放大影像图着重检查单体工程具体情况。 4）为土地整理验收高效工作提供了新的手段。整个航摄所需内外业时间与通常手段核查与验收项目所需时间基本相同，但通过影像图可以为核查验收迅速确定实地抽查地块提供参考，并为内业量取新增耕地面积、测算田间路和生产路、沟渠、防洪堤、田坎等线状地物长度和工程量，统计泵房和水池等独立设施数量提供可能。 5）由于影像图中地类界、地物易于识别，使之通过与实施单位提供的竣工图、新增耕地图进行叠加对比，从而判断出新增耕地面积等关键数据是否真实。可以避免因交通不便带来人工核查中的盲区和干扰，有力确保了土地整治项目验收工作的真实性、准确性和实效性 3.2 局限性 1）无人机对起降场地有一定要求。降落场地需50m*30m平整区域，且空域良好。除采用弹射装置起飞外，还可考虑降落伞回收无人机或直接使用旋翼无人机来降低对起降场地的要求。 2）需要测绘技术人员实地测绘明显地物点。根据相关规范要求，制作正射影像图需要布设一定数量的像控点才能满足精度要求，外业人员需持RTK设备对区域内明显地物点进行测绘，以此作为像片控制点。若测区地形起伏较大，为保证测量精度，必要时需将平面和高程控制点分别测绘。 3）内业处理需一定时间，对计算机硬件要求较高，若减少内业处理时间，提高航拍效率，必须提升航拍高度，减少航拍单位面积的像片数量，但同时会损失航测精度。 参考文献： [1]CN/Z3002-2010.无人机航摄系统技术要求[S]. [2]秦其明， 金 川， 陈德智， 等. 无人机遥感数据压缩解压缩系统的设计和实现[J]. 国土资源遥感， 2006，68（2）： 33. [3]王聪华.无人飞行器低空遥感影像数据处理方法[ D]，山东科技大学，2006. [4]孙浩.基于PixelGrid系统的无人机影像空三加密及影像图制作[J].测绘与空间地理信息，2012（8）：203-204，207. [5]洪 宇，龚建华，胡社荣，等. 无人机遥感影像获取及后续处理探讨[J].遥感技术与应用， 2008，23（4）：462-46. [6]鲁恒，李永树，何敬，等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011（1）：51-54. [7]CJJ/T8-2011.城市测量规范[S]. [8]崔红霞， 林宗坚， 孙 杰. 无人机遥感监测系统研究[ J]. 测绘通报， 2005， （ 5）：11-14.