無人機航攝系統在土地整治及應急保障中的應用淺析

張治國 胡寬裕 毛玉娟

摘 要：無人機作為國內外一項新興的前沿科技，其在測繪領域的快速發展得到廣大測繪工程技術人員的快速認同，隨著我國社會經濟建設的快速發展，測繪時間的要求也越來越短，使得無人機的應用快速發展起來，本文就是針對西部利用無人機進行大比例尺成圖進行了分析和論述，以期為無人機的發展和應用提供新的經驗。

關鍵詞： 無人機航攝;重大項目;應急保障

1 引言

無人機航空攝影測量系統以獲取高分辨率空間數據為目標，通過3S技術在系統中的集成應用，達到實時對地觀測能力和空間數據快速處理能力。無人機搭載的主要攝影測量傳感器為面陣CCD數字相機，為使獲取的影像能夠滿足大比例地形圖的精度，根據相機的幾何成像模型，做相關的檢校工作，得到相機的內方位元素參數，測定每個像元的畸變量，通過航攝所拍攝的像片和相機參數，經過內業處理得到空間數據。

1.1 無人機航攝系統構成及作業步驟

1.1.1 無人機航攝系統構成

系統構成 無人飛行器系 發動機、飛機機體、旋翼部分、舵機控制系統

飛控系統及地面站 機載飛控、航攝軟件、地面控制臺、供電設備、遙控器、

通訊天線、電臺、輔助設備。

數據采集系 傳感器、存數設備、輔助設備

輔助系 燃油系統、電池組、逆變組、充電器、運輸包裝設備、

專用工具

備機 完整機體一套

1.1.2 作業步驟

一般小型無人機航測技術的作業步驟為：先是航測區域的確定，現場勘查，航線規劃，任務載荷設定;其次進行執行飛行任務，確驗效果和像片控制測量;最后進行全數字空中三角測量和數據采集、成果質量檢查驗收。

如下圖解所示：

1.2 案例分析

1.2.1 土地整治中的應用

項目位于我國黃土高原中部，屬中國西部大開發的戰略區域，是甘肅農業生產的主要地區之一。 根據國家土地整理重大工程項目建設基本要求，從甘肅東部地區實際出發，為進一步加大耕地保護力度，提高糧食綜合生產能力，促進東部地區經濟發展，甘肅省人民政府決定申請實施甘肅省東部百萬畝土地整治重大項目。

此項目屬于省級重大項目。主要是運用航空攝影測量技術為甘肅東部百萬畝土地整治項目提供項目區1：2000數字地形圖和數字影像資料。項目區范圍較大，項目實施期四年間共提供項目區數字地形圖約600平方公里，數字影像圖約2000平方公里;項目區分布較零散，設計4個市，22個縣區;項目區地形較復雜，多為山區和溝壑區。

此項目如果用常規測量方法，全站儀加棱鏡或者GPS-RTK方法，由于工作量大時間緊張，根本無法在規定的時間內完成任務，另外還需投入大量的人力、物力和財力;如今航空攝影測量，利用大飛機拍攝航片進行內業處理技術已比較成熟，但由于此次項目片區比較分散，土地整治難度較大，為此項目采用小型無人飛機航測技術進行作業，取得不錯成果。

通過本項目工程技術人員的努力，成果資料合格率100%，優良率92%，完全滿足項目需求。

1.2.2 應急保障中的應用

無人機遙感還可以為國土資源執法監測提供服務。通過無人機遙感監測成果，及時發現和依法查處被監測區域國土資源違法行為，建立利用科技手段實行國土資源動態巡查監管、違法行為早發現、早制止、早查處的長效機制。無人機遙感具備高機動性、便捷性、低使用成本等特點，在土地利用、礦產資源開發重點和熱點地區的重復監測中具有獨特的優勢。

我院受某市政府的委托，對某排污區域進行航測并制作DOM，完成排污范圍的提取，生成范圍坐標，解析污染面積。經過三晝夜的忙碌，結束工作。為政府決策提供了第一手的資料。

2 結論

無人機作為國內外一項新興的前沿科技，其迅速的在測繪領域的應用，并得到廣大技術人員所青睞。無人機航空攝影測量系統具備以下優點：

2.1 設備投入節省;

2.2 測量精度高，專業相機已達5000千萬像素，分辨率優于0.1米;

2.3 使用靈活，范圍廣，無人機系統自助航程能達到500公里之內，飛行高度在50至3000米之間;

2.4 維修保養方便，機體為模塊化結構，便于運輸，所搭載的設備均為外設，可方便靈活進行升級或更換;

2.5 使用費用低廉，無人機動力系統采用普通汽油燃料及電池，價格低來源方便，不用專用起降場地;

2.6 配套設施簡單，外業只需一臺越野車，一臺筆記本電腦及一臺遙控裝置，內業處理完全數字化，無需專業設備。

隨著無人機技術的發展和成本的逐步降低，越來越多的行業開始嘗試無人機的使用，特別是在土地管理方面更是得到了廣泛的應用。比如測繪、海洋監測、土地利用調查、勘探采礦、環境保護、水資源開發，城市規劃與管理，自然災害監測與評估以及數字城市等方方面面。

參考文獻：

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